Τύποι symbiosis και τα χαρακτηριστικά τους, παραδείγματα στη φύση

Το συμβίωση είναι η αλληλεπίδραση δύο οργανισμών διαφορετικών ειδών που προσαρμόζονται σε συγκεκριμένες οικολογικές συνθήκες για να αποκτήσουν αμοιβαίο όφελος. Γερμανικά βοτανολόγος Heinrich Anton de Bary πρωτοπόρος στη μελέτη αυτών των αλληλεπιδράσεων, με την εισαγωγή του όρου «συμβίωση» το 1879.

Ως εκ τούτου, τα άτομα που αλληλοσυνδέονται στη διαδικασία είναι γνωστά ως συμβιόντες. Εάν υπάρχει μια σημαντική διαφορά στο μέγεθος, η μεγαλύτερη θα ονομάζεται host και ο μικρότερος θα είναι ο symbiote.

Σε ένα οικοσύστημα, δεν συνυπάρχουν οργανισμοί που είναι απόλυτα απομονωμένοι στο περιβάλλον τους. Όλοι διατηρούν κάποιο είδος αλληλεπίδρασης με άλλα είδη για να ικανοποιήσουν τις δικές τους ανάγκες ή μαζί.

Στην πραγματικότητα, αυτές οι σχέσεις δεν εμφανίζονται τυχαία, αλλά είναι το αποτέλεσμα μιας εξελικτικής διαδικασίας μεταξύ ειδών. Από αυτή την άποψη, οι συμβιωτικές σχέσεις έχουν διαφορετικές επιπτώσεις σε κάθε άτομο, εξ ου και ο ορισμός και η ταξινόμησή τους.

Η συμβίωση αποσκοπεί στην ικανοποίηση μιας ανάγκης εκ μέρους ενός ή και των δύο συμμετεχόντων οργανισμών. Ανάλογα με την ενσωμάτωση αυτής της σχέσης, ορίζονται οι πιο συνηθισμένοι τύποι συμβίωσης: αμοιβαίο, συναισθηματικό και παρασιτισμό.

Ευρετήριο

• 1 Χαρακτηριστικά
• 2 Τύποι
• 3 Αμοιβαία
  • 3.1 Τύποι αλληλοβοηθείας 
• 4 Commensalism
• 5 Παρασιτισμός
• 6 Σημασία
• 7 Παραδείγματα στη φύση
  • 7.1 Λειχήνες
  • 7.2 Mycorrhizae
  • 7.3 Εντερική χλωρίδα
  • 7.4 Μυρμήγκια και αφίδες
  • 7.5 Ο κλόουν και η ανεμώνη
  • 7.6 Καρχαρίες και οργή
  • 7.7 Κροκόδειλοι και πλατάνια
• 8 Αναφορές

Χαρακτηριστικά

Στην αλληλοσυγκέντρωση, και οι δύο οργανισμοί αποκτούν όφελος, ενώ στον commensalism ωφελείται μόνο ένας από τους οργανισμούς. Αντίθετα, στον παρασιτισμό κάποιος από τους οργανισμούς εκμεταλλεύεται τον άλλο προκαλώντας μια ιδιαίτερη ζημιά.

Αυτές οι συμβιωτικές σχέσεις εμφανίζονται σε όλα τα τροφικά επίπεδα των χερσαίων και υδάτινων οικοσυστημάτων. Στην πραγματικότητα, είναι συνηθισμένο να παρατηρούνται αυτές οι σχέσεις στο ενδοκυτταρικό επίπεδο, όπου τα οργανίδια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους για να εκπληρώσουν ορισμένες λειτουργίες.

Σε αυτό το πλαίσιο, είναι κοινό να βρούμε παραδείγματα συμβίωσης στα περισσότερα από τα ζωντανά όντα του πλανήτη. ζώα, φυτά, μύκητες και μικροοργανισμούς. Οι λειχήνες, που σχηματίζονται από μια συμβιωτική σχέση μεταξύ ενός άλγους και ενός μύκητα, ήταν μία από τις πρώτες αλληλεπιδράσεις που μελετήθηκαν.

Σε μικροσκοπικό επίπεδο, οι συμβιωτικές σχέσεις έχουν μεγάλη επιρροή σε θέματα υγείας και γεωργικής παραγωγής. Πολλοί μικροοργανισμοί μπορούν να γίνουν παθογόνα φυτών και ζώων, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου, προκαλώντας ασθένειες που είναι δύσκολο να ελεγχθούν.

Προς το παρόν, η γνώση των μηχανισμών που διέπουν τις συμβιωτικές σχέσεις είναι ένα αντικείμενο μελέτης στη Βιολογία. Γνωρίζοντας πώς εξελίχθηκε αυτό το φαινόμενο είναι η κατανόηση του πώς η φύση διατηρεί τη ζωή στον πλανήτη Γη.

Τύποι

Μια γενική ταξινόμηση του τρόπου με τον οποίο οι οργανισμοί αλληλεπιδρούν βασίζεται στη φυσική τους αλληλεπίδραση. Από αυτή την άποψη, ο φυσικός χώρος όπου αλληλεπιδρούν οι συμβιόντες ορίζεται μέσα στον οργανισμό ή έξω από αυτόν.

• Ενδοσύμωση: είναι ο συμβιωτικός συνδυασμός όπου ένα άτομο κατοικεί μέσα στο άλλο άτομο. Για παράδειγμα: η βακτηριακή χλωρίδα που είναι μέρος της εντερικής οδού των θηλαστικών.
• Έκκριση: είναι η αλληλεπίδραση όπου ένα από τα symbionts αλληλεπιδρά με το άλλο άτομο. Για παράδειγμα: η σχέση μεταξύ των μελισσών και των λουλουδιών κατά τη διαδικασία επικονίασης.

Όταν η αλληλεπίδραση είναι απαραίτητη για τη διατήρηση των ζωτικών ικανοτήτων ενός από τους συμβιωτικούς, γίνεται λόγος για μόνιμες ή υποχρεωτικές σχέσεις. Διαφορετικά, οι σχέσεις ονομάζονται προσωρινές ή προαιρετικές.

Ομοίως, ανάλογα με τον τρόπο που αρχίζει η συμβιωτική διαδικασία, υπάρχουν σχέσεις κάθετης μετάδοσης και οριζόντιας μετάδοσης. Στην κατακόρυφη πλευρά οι συμβιόντες μεταφέρονται στους απογόνους και στην οριζόντια πλευρά ο οικοδεσπότης αποκτά τους συμβιόντες του περιβάλλοντος.

Πράγματι, η αλληλογραφία να του πλεονέκτημα είναι πως κατατάσσονται κυρίως συμβιωτικές σχέσεις, θεωρώντας ότι η παροχή αυτή μπορεί να μοιραστεί, κατεύθυνσης ή επιζήμια για να γίνει ένα από τα συμβιωτικών.

Αλληλεγγύη

Είναι η αλληλεπίδραση στην οποία αμφότερα τα συμβιωτικά αποκομίζουν κοινό όφελος για την επιμέρους επιβίωση κάθε είδους. Όταν προκύπτουν ωφέλιμες αλληλεπιδράσεις μεταξύ οργανισμών του ίδιου είδους, η σχέση ονομάζεται συνεργασία.

Ο αμοιβαίος χαρακτήρας χρησιμοποιήθηκε ως συνώνυμο της συμβίωσης, ωστόσο η συμβίωση πρέπει να είναι απαραίτητη προς όφελος και των δύο ειδών. Αντίθετα, ο αμοιβαίος χαρακτήρας δεν είναι απαραίτητος για κάθε είδος να επιβιώνει ανεξάρτητα.

Αυτή η αλληλεπίδραση μπορεί να είναι προσωρινή ή προαιρετική, όταν επωφεληθούν και οι δύο είδη, όμως, μπορεί να επιβιώσει χωρίς να λαμβάνει χώρα αλληλεπίδραση. Στην μόνιμη ή αναγκαστική αμοιβαιότητας, η αλληλεπίδραση είναι εντελώς εξαρτάται, οργανισμοί δεν μπορούν να επιβιώσουν χωρίς την παρουσία άλλων.

Πράγματι, ο αμοιβαίος είναι μια από τις πιο διαδεδομένες συμβιωτικές σχέσεις στον πλανήτη, από τα θηλαστικά μέχρι τους μικροοργανισμούς. Μελετήθηκε όχι μόνο σε βιολογικό επίπεδο, αλλά σε κοινωνιολογικό επίπεδο, λόγω των αλληλεπιδράσεων που παρατηρούνται μεταξύ των ειδών στα διαφορετικά ενδιαιτήματά τους.

Στην αλληλοσυγκέντρωση, υπάρχει μια αλληλεπίδραση όπου ένας πόρος ή μια υπηρεσία αποκτάται ως όφελος. Με αυτόν τον τρόπο, οι αμοιβαίες σχέσεις βασίζονται στην ανταλλαγή πόρων (θρεπτικών ουσιών) και υπηρεσιών (προστασία) προς όφελος αμφότερων των συμβιωτών.

Τύποι του αμοιβαίου πνεύματος 

Ένα παράδειγμα μιας σχέσης αλληλοβοηθείας, όπου και οι δύο σύμβουλοι αποκτούν έναν πόρο, δίνεται στη μυκορίτωση των φυτών. Στην αλληλεπίδραση μεταξύ μυκήτων εδάφους και φυτών, ο μύκητας παρέχει θρεπτικά στοιχεία και αποκτά υδατάνθρακες.

Στην περίπτωση των ειδών που παρέχουν και λαμβάνουν υπηρεσίες στην αμοιβαία σχέση τους, υπάρχει η ανεμώνη και ο clownfish. Το ψάρι προστατεύει την ανεμώνη από τους φυσικούς εχθρούς της και η ανεμώνη παρέχει ένα χώρο προστασίας για τους αρπακτικούς.

Η σχέση που διατηρούν οι μέλισσες με τα λουλούδια αποτελεί ένα είδος αλληλασφάλισης όπου μια υπηρεσία ανταλλάσσεται ως πόρος. Οι μέλισσες αποκτούν το νέκταρ των λουλουδιών και τα λουλούδια καταφέρνουν να διασπείρουν τη γύρη τους χάρη στην παρέμβαση των μελισσών.

Ο αμοιβαίος είναι μια συμβίωση όπου τα εμπλεκόμενα άτομα συμμετέχουν σε μια σχέση win-win. Σε ένα παράδειγμα του πώς εξελίχθηκαν οι σχέσεις των ειδών για να συμπληρώσουν τον τρόπο ζωής τους σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον.

Commensalism

Ο Commensalism είναι μια αλληλεπίδραση μεταξύ ατόμων δύο ειδών στα οποία ωφελείται ένα είδος. Ωστόσο, τα άτομα των άλλων ειδών δεν λαμβάνουν κανένα όφελος ούτε βλάπτονται από αυτή τη σχέση.

Κακοποιούς

Στη φύση, αυτός ο τύπος αλληλεπίδρασης μεταξύ ειδών που τρέφονται με απόβλητα άλλων ειδών είναι κοινός. Τα λεγόμενα είδη σαρωτών, όπως οι ύαινες ή τα όρνια που τρέφονται με τα σκουπίδια των σαρκοφάγων ζώων.

Προοπτική

Η αλληλεπίδραση του commensalism, όπου ένα είδος λαμβάνει μεταφορά και προστασία από το άλλο, ονομάζεται δασοκομία. Τα ψάρια remmora προσκολλώνται στην επιφάνεια του καρχαρία, παίρνοντας πλεόνασμα τροφής και μεταφορά σε άλλα υποβρύχια εδάφη.

Μίσθωση

Στη μίσθωση ένα είδος φιλοξενείται και ζει μέσα σε ένα άλλο είδος που έχει προστασία και καταφύγιο. Οι δρυοκολάπτες κάνουν μια τρύπα σε διάφορα είδη δέντρων με τα ράμφη τους, εξασφαλίζοντας φαγητό και καταφύγιο χωρίς να βλάπτουν το δέντρο.

Metabiosis

Τέλος, η μεταβίωση είναι μια σχέση όπου ένα είδος ωφελείται από τα φυσικά υπολείμματα ενός άλλου ως εργαλείο. Ένα παράδειγμα είναι ο καβούρι ερημίτης, ο οποίος προστατεύει το εύθραυστο σώμα του εισάγοντας μέσα στο κέλυφος του σαλιγκαριού.

Παράσιτα

Ο παρασιτισμός είναι η αλληλεπίδραση μεταξύ ατόμων δύο ειδών στα οποία ένα είδος ωφελείται σε βάρος του άλλου. Στην περίπτωση αυτή, το άτομο που επωφελείται ονομάζεται παράσιτο, και το άτομο που επηρεάζεται είναι ο οικοδεσπότης.

Ανάλογα με τον βιότοπο όπου το παράσιτο αλληλεπιδρά με τον ξενιστή, τα παράσιτα μπορεί να είναι ενδοπαρασίσεις ή εξωπαρασίσεις. Ο ενδοπαρασίτης ζει στο εσωτερικό του ξενιστή και ο εκτοπαρασίτης ζει έξω από τον ξενιστή.

Μέσω του παρασιτισμού, πολλά είδη έχουν εξελιχθεί παρέχοντας τις ζωτικές τους ανάγκες σε βάρος ενός οικοδεσπότη. Τα είδη που παράσιτα είναι σε θέση να παρέχουν τις διατροφικές τους ανάγκες, τους οικοτόπους και την ασφάλεια που προκαλούν ζημιά στον οικοδεσπότη.

Στην πραγματικότητα, στη σχέση του παρασιτισμού, ο επισκέπτης δεν παίρνει ποτέ κανένα όφελος, είναι μια σχέση χαμένος-χαμένος. Ο οικοδεσπότης τείνει να μειώσει τις ζωτικές του ικανότητες, φτάνοντας να πεθάνει ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης με το παράσιτο.

Χαρακτηριστικό των παρασίτων είναι η μεγάλη τους ικανότητα να κυριαρχούν σε άλλα είδη. Από αυτή την άποψη, είναι οργανισμοί προσαρμοσμένοι σε ακραίες συνθήκες και υπόκεινται σε απότομες αλλαγές που προκύπτουν από τους αμυντικούς μηχανισμούς των ατόμων-ξενιστών.

Παραδείγματα ενδοπαρασίτων είναι οι ιοί, οι αμοιβάδες ή οι σκώληκες που ζουν μέσα σε έναν ξενιστή εις βάρος των διατροφικών τους δυνατοτήτων. Εξωτερικά, ψύλλοι, ακάρεα, κρότωνες ή τερμίτες είναι παραδείγματα εκτοπαρασίτων.

Σημασία

Στα διάφορα χερσαία και υδρόβια οικοσυστήματα οι οργανισμοί συσχετίζονται με συμβιωτικές σχέσεις για να μοιράζονται και να ανταγωνίζονται για πόρους. Η συμβίωση είναι παρούσα σε όλες τις δραστηριότητες της ζωής, που είναι ένα συχνό φαινόμενο για την επιβίωση των περισσότερων ειδών.

Η συμβίωση είναι ένας μηχανισμός που ενισχύει την εξέλιξη του είδους. Μέσω συμβιωτικών σχέσεων, πολλοί οργανισμοί καταφέρνουν να επεκτείνουν τη ζωτική τους ικανότητα σε διάφορα οικοσυστήματα και περιβαλλοντικές συνθήκες.

Παραδείγματα στη φύση

Υπάρχουν πολλά παραδείγματα συμβιωτικών σχέσεων που επιτυγχάνονται στη φύση. Παρακάτω είναι μια ομάδα αλληλεπιδράσεων που αντικατοπτρίζουν τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν διαφορετικά είδη για να επιτύχουν επιβίωση στο φυσικό τους περιβάλλον.

Λειχήνες

Οι λειχήνες αντιπροσωπεύουν μια αμοιβαία συμβιωτική αλληλεπίδραση μεταξύ άλγης και μύκητα. Σε αυτή την αλληλεπίδραση, ο μύκητας είναι το κυρίαρχο είδος, ο μυκοβιονικός. το άλλο είδος, το οποίο μπορεί να είναι άλγη ή κυανοβακτήριο, είναι το φυκοβιονίτη.

Σε αυτή την αλληλεπίδραση ο μύκητας είναι το στήριγμα των φυκών, παρέχοντας δομή και υγρασία. Ομοίως, η άλγη είναι υπεύθυνη για την παραγωγή υδατανθράκων που μοιράζεται με τον μύκητα για να ολοκληρώσει τη συμβιωτική συσχέτιση.

Mycorrhizae

Οι μυκοριζίες είναι μια αμοιβαία συμβιωτική αλληλεπίδραση μεταξύ διαφόρων μυκήτων του εδάφους και των ριζών των φυτών. Μύκητες εδάφους, όπως οι άκρες Glomeromycota, Basidiomycota και Ascomycota εγκαθίστανται στη ριζόσφαιρα των φυτών που ανταλλάσσουν θρεπτικά συστατικά.

Σε αυτή τη σχέση, το φυτό ωφελεί έχοντας διαθέσιμα διάφορα θρεπτικά στοιχεία που έχουν αποσυντεθεί από μύκητες. Ομοίως, η αλληλεπίδραση μεταξύ των ριζών και του μυκηλίου του μύκητα τους επιτρέπει να επωφεληθούν από τον μεγαλύτερο όγκο του εδάφους.

Στην περίπτωση του μύκητα, αποκτά ζωτικό χώρο και απορροφά τους υδατάνθρακες που παράγονται στη φωτοσυνθετική διαδικασία. Η επιτυχία των mycorrhizae εξαρτάται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες όπου αναπτύσσεται η συμβίωση.

Εντερική χλωρίδα

Η εντερική χλωρίδα είναι μια συμβιωτική σχέση που υπάρχει μεταξύ μιας ομάδας βακτηρίων και μικροοργανισμών εντός της εντερικής οδού των θηλαστικών. Η μικροχλωρίδα αποτελείται από χιλιάδες ευεργετικά βακτήρια που εμφανίζουν λειτουργίες στο σώμα.

Τα διάφορα βακτήρια που αποτελούν την εντερική χλωρίδα ασκούν διατροφικές, προστατευτικές και ανοσολογικές λειτουργίες. Ωστόσο, μεταβάλλονται εύκολα με απλές διαιτητικές αλλαγές, φάρμακα, ιογενείς λοιμώξεις ή ηλικία.

Μυρμήγκια και αφίδες

Μερικά είδη μυρμηγκιών και αφίδων διατηρούν ένα είδος συμβιωτικής σχέσης τύπου αμοιβαιότητας. Σε αυτή τη σχέση το αφίδιο λαμβάνει προστασία και φροντίδα από τα μυρμήγκια, τα οποία ωφελούνται από το γλυκό νέκταρ που παράγεται από την αφίδα.

Τα μυρμήγκια (Tetramorium) προστατεύουν τις αφίδες (Paracletus cimiformis) σαν να ήταν ένα σμήνος που καθιέρωσε μια συνεταιριστική σχέση. Σε αυτή τη σχέση οι αφίδες αποκτούν προστασία και οι τροφές των μυρμηγκιών.

Τα ψάρια του κλόουν και η ανεμώνη

Το πολύχρωμο clownfish (Amphiprion ocellaris) κατοικεί ανάμεσα στις δηλητηριώδεις ανεμώνες στο βάθος της θάλασσας. Καθιέρωση μιας αμοιβαίας σχέσης, όπου ο κλόουν προσελκύει αρπακτικά που παραλύονται από τα δηλητηριώδη πλοκάμια των ανεμώνων.

Μόλις παραλυθούν τα αρπακτικά ψάρια, χρησιμεύουν ως τρόφιμα για τις ανεμώνες. Τα απομεινάρια χρησιμοποιούνται από τα ψάρια κλόουν, τα οποία σε αυτό το έργο καταφέρνουν να καθαρίζουν και να διατηρούν οξυγονωμένο νερό γύρω από τον ξενιστή τους.

Καρχαρίες και remora

Η συμβίωση μεταξύ των καρχαριών και των remoras (οικογένεια Echeneidae) είναι ένα σαφές παράδειγμα συνασπισμού. Αν και οι remora είναι εξαιρετικοί κολυμβητές και είναι σε θέση να κυνηγήσουν, προτιμούν να προσκολλώνται στους καρχαρίες για τις μεταφορές και τα τρόφιμα.

Κροκόδειλοι και πλατάνια

Ο κροκόδειλος και ο πυκνός ή αιγυπτιακός χώρος διατηρούν μια σχέση αλληλοεξουσίας. Αν και ο κροκόδειλος έχει σαγόνι με περισσότερα από 80 αιχμηρά δόντια, δεν είναι ενοχλητικό για το πουλί να περπατήσει ελεύθερα στο στόμα του.

Στην πραγματικότητα, η σχέση δημιουργείται στην ανάγκη του πουλιού για φαγητό και την απαίτηση υγιεινής του ερπετού. Το plover παίρνει το φαγητό του με τον καθαρισμό των υπολειμμάτων τροφίμων από το στόμα του κροκοδείλου και αυτό γίνεται καθαρό μεταξύ των δοντιών τους.

Αναφορές

1. Fernández, Α. R. & Cordero del Campillo, Μ. (2002). Παρασιτισμός και άλλοι βιολογικοί σύλλογοι. Παράσιτα και οικοδεσπότες. Κτηνιατρική Παρασιτολογία, 22-38.
2. Hilje, L. (1984). Σύμβοση: ορολογικές και εξελικτικές σκέψεις. Ανικανότητα, 1 (1), 57-60.
3. Ingraham Jhon L. & Ingraham Catherine Α. (1998) Εισαγωγή στη μικροβιολογία. Editorial Reverté, S.A. Τόμος 2. ISBN 84-291-1871-3
4. La Peña-Lastra, D. (2017) Αλληλεγγύη vs. παρασιτισμού. Micolucus, 61.
5. Εξειδικευμένες Σχέσεις (2003) Τμήμα Οδοντιατρικής "Roberto Beltrán Neira" Πανεπιστήμιο Peruana Cayetano Heredia. Ανακτήθηκε από: educarchile.cl
6. Stainer Roger Υ., Ingraham Jhon L., Wheelis Mark L. & Painter Ρ. (1992) Microbiology. Editorial Reverté, S.A. Δεύτερη έκδοση. ISBN 84-291-1868-3