Mutualizem: simbiotični odnosi

Mutualizem opisuje vrsto vzajemno koristnega odnosa med organizmi različnih vrst. Gre za simbiotsko razmerje, v katerem dve različni vrsti sodelujeta in se v nekaterih primerih popolnoma zanašata druga na drugo za preživetje. Druge vrste simbiotskih odnosov vključujejo parazitizem (kjer ima ena vrsta koristi, druga pa škoduje) in komenzalizem (kjer ena vrsta koristi, ne da bi škodovala ali pomagala drugi).

Organizmi živijo v medsebojnih odnosih zaradi številnih pomembnih razlogov, vključno s potrebo po zatočišču, zaščiti in prehrani, pa tudi za namene razmnoževanja.

Vrste vzajemnosti

Te klovnske ribe ocellaris se skrivajo v vetrnici. Klovn in anemone živijo skupaj v vzajemnem simbiotskem odnosu. Drug drugega varujejo pred plenilci. Fotografiral Mikael Kvist/Moment/Getty Images

Mutualistične odnose lahko kategoriziramo kot obligatorne ali fakultativne. Pri obveznem vzajemnosti je preživetje enega ali obeh vpletenih organizmov odvisno od razmerja. Pri fakultativnem vzajemnosti imata oba organizma koristi od njunega razmerja, vendar nista odvisna od preživetja.

Številne primere vzajemnosti lahko opazimo med različnimi organizmi (bakterijami, glivami, algami, rastlinami in živalmi) v različnih biomi . Običajne vzajemne povezave se pojavljajo med organizmi, v katerih en organizem pridobiva hrano, medtem ko drugi prejema neko vrsto storitve. Drugi vzajemni odnosi so večplastni in vključujejo kombinacijo več koristi za obe vrsti. Spet druge vključujejo eno vrsto, ki živi znotraj druge vrste. Sledi nekaj primerov vzajemnih odnosov.

Opraševalci rastlin in rastline

Ta čebela ima cvetni prah pritrjen na svoje telo, saj išče nektar iz cveta. Tobias Raddau/EyeEm/Getty Images

Žuželke in živali igrajo ključno vlogo pri opraševanju cvetočih rastlin. Medtem ko rastlina-opraševalec prejema nektar ali sadje iz rastline, pri tem zbira in prenaša tudi cvetni prah.

Cvetoče rastline so za opraševanje v veliki meri odvisne od žuželk in drugih živali. Čebele in druge žuželke k rastlinam zvabijo sladke arome, ki jih izločajo njihovi cvetovi. Ko žuželke zbirajo nektar, se prekrijejo s cvetnim prahom. Ko žuželke potujejo od rastline do rastline, odlagajo cvetni prah z ene rastline na drugo. Tudi druge živali sodelujejo v simbiotskem odnosu z rastlinami. Ptice in sesalci jesti sadje in razdeliti semena na druge lokacije, kjer lahko semena kalijo.

Mravlje in listne uši

Argentinska mravlja goji listne uši na mladem listu. Mravlje se hranijo z medeno roso in listne uši so zaščitene pred mravljami. George D. Lepp/Dokumentarni film Corbis/Getty Images

Nekatere vrste mravelj pasejo listne uši, da bi imele stalno zalogo medene rose, ki jo proizvajajo listne uši. V zameno pa mravlje varujejo listne uši pred drugimi plenilci žuželk.

Nekatere vrste mravelj gojijo listne uši in druge žuželke, ki se hranijo s sokom. Mravlje lovijo listne uši vzdolž rastline, jih ščitijo pred morebitnimi plenilci in jih premikajo na najboljša mesta za pridobivanje soka. Mravlje nato spodbudijo listne uši, da proizvedejo kapljice medene rose, tako da jih božajo z antenami. V tem simbiotskem odnosu imajo mravlje stalen vir hrane, listne uši pa zaščito in zatočišče.

Oxpeckers in pašne živali

Rdečekljuni volov pekar (Buphagus erythrorhynchus) se hrani s paraziti iz ušesa impale (Aepyceros melampus) v rezervatu Moremi Game Reserve, Chobe National Park. Ben Cranke/The Image Bank/Getty Images

Oxpeckers so ptice, ki jedoklopi, muhe in druge žuželke goveda in drugih pašnih sesalcev. Oxpecker prejme hrano, žival, ki jo neguje, pa zatiranje škodljivcev.

Oxpeckers so ptice, ki jih običajno najdemo v podsaharski Afriki savana . Pogosto jih je mogoče videti sedeti na bivolih, žirafah, impalah in drugih velikih sesalcih. Hranijo se z žuželkami, ki jih običajno najdemo na teh pašnih živalih. Odstranjevanje klopov, bolh, uši in drugih žuželk je dragocena storitev, saj lahko te žuželke povzročijo okužbe in bolezni. Poleg odstranjevanja zajedavcev in škodljivcev bodo oxpeckerji čredo opozorili tudi na prisotnost plenilcev z glasnim opozorilnim klicem. Ta obrambni mehanizem ščiti vola in živali na paši.

Klovn in morske vetrnice

Ta klovn išče zaščito v lovkah morske vetrnice. Oba organizma varujeta drugega pred morebitnimi plenilci. tunart/E+/Getty Images

Ribe klovne živijo v zaščitnih lovkah morske vetrnice. V zameno dobi morska vetrnica čiščenje in zaščito.

Klovnske ribe in morske vetrnice imajo medsebojno razmerje, v katerem vsaka stran drugi nudi dragocene storitve. Morske vetrnice so pritrjene na skale v svojih vodni habitati in lovijo plen tako, da jih omamijo s svojimi strupenimi lovkami. Klovnske ribe so imune na strup anemone in dejansko živijo v njenih lovkah. Clownfish očisti lovke anemone in jih tako očisti pred zajedavci. Delujejo tudi kot vaba, saj zvabijo ribe in drug plen v dosegu vetrnice. Morska vetrnica ščiti ribo klovn, saj se morebitni plenilci izogibajo njenim pikajočim lovkam.

Morski psi in ribe Remora

Ta limonski morski pes ima na telesu pritrjeno ribo remora. Oba imata vzajemno simbiotično razmerje. Cat Gennaro/Moment/Getty Images

Remora so majhne ribe, ki se lahko pritrdijo na morske pse in druge velike morske živali. Remora prejme hrano, morski pes pa nego.

Ribe remora, ki merijo v dolžino od 1 do 3 čevlje, uporabljajo svoje posebne sprednje hrbtne plavuti, da se pritrdijo na mimoidoče morske živali, kot so morski psi in kiti. Remora zagotavlja koristno storitev za morskega psa, saj ohranja njegovo kožo čisto pred paraziti. Morski psi tem ribam celo dovolijo, da vstopijo v njihova usta, da jim očistijo ostanke iz zob. Remora zaužije tudi neželene ostanke, ki ostanejo po obroku morskega psa, kar pomaga ohranjati čistočo njegovega neposrednega okolja. To zmanjša izpostavljenost morskega psa bakterijam in drugim klicam, ki povzročajo bolezni. V zameno dobijo ribe remora brezplačne obroke in zaščito pred morskim psom. Ker morski psi remori zagotavljajo tudi prevoz, lahko ribe varčujejo z energijo kot dodatno korist.

lišaji

Lišaj je simbiozna združba alge in glive - vzajemnost. Ta vrsta je zelo pogosta in raste na lubju vseh vrst dreves v polsenci ali na soncu. Lišaji so občutljivi na atmosfersko onesnaženje. Ed Reschke / Oxford Scientific / Getty Images

Lišaji so posledica simbiotske zveze med glivami in algami ali glivami in cianobakterijami. Gliva prejema hranila, pridobljena iz fotosintetskih alg ali bakterij, medtem ko alge ali bakterije prejemajo hrano, zaščito in stabilnost od glive.

Lišaji so kompleksni organizmi, ki nastanejo zaradi simbiotske zveze med glivami in alge ali med glivami in cianobakterijami. Gliva je glavni partner v tem vzajemnem odnosu, ki lišajem omogoča preživetje v številnih različnih biomih. Lišaje lahko najdemo v ekstremnih okoljih, kot so puščave ali tundra, in rastejo na skalah, drevesih in izpostavljeni zemlji. Gliva zagotavlja varno zaščitno okolje v tkivu lišaja za rast alg in/ali cianobakterij. Partner alge ali cianobakterije je sposoben fotosinteze in zagotavlja hranila za glivo.

Bakterije, ki vežejo dušik, in stročnice

Simbiotični koreninski noduli na lucerni, ki vsebujejo bakterije Rhizobium, ki vežejo dušik. Inga Spence / fototeka / Getty Images

Bakterije, ki vežejo dušik, živijo v koreninskih dlakah stročnic, kjer dušik pretvarjajo v amoniak. Rastlina porabi amoniak za rast in razvoj, medtem ko bakterije dobijo hranila in primeren prostor za rast.

Nekateri vzajemni simbiotični odnosi vključujejo eno vrsto, ki živi v drugi. To velja za stročnice (kot so fižol, leča in grah) in nekatere vrste bakterij, ki vežejo dušik. Atmosferski dušik je pomemben plin, ki ga je treba spremeniti v uporabno obliko, da ga lahko uporabijo rastline in živali. Ta proces pretvorbe dušika v amoniak se imenuje fiksacija dušika in je ključnega pomena za cikel dušika v okolju.

Rhizobia bakterije so sposobne vezati dušik in živijo znotraj koreninskih nodulov (majhnih izrastkov) stročnic. Bakterije proizvajajo amoniak, ki ga rastlina absorbira in uporabi za proizvodnjo aminokislin, nukleinskih kislin, beljakovin in drugih bioloških molekul, potrebnih za rast in preživetje. Rastlina zagotavlja varno okolje in zadostna hranila za rast bakterij.

Ljudje in bakterije

Dr_Microbe / Getty Images

Bakterije živijo v črevesju in na telesu ljudi in drugih sesalcev. Bakterije prejmejo hranila in stanovanje, medtem ko njihovi gostitelji prejmejo prebavne koristi in zaščito pred patogenimi mikrobi.

Med ljudmi in mikrobi, kot so kvasovke in bakterije, obstaja vzajemno razmerje. Milijardebakterije živijo na vaši kožibodisi v komenzalističnih (koristnih za bakterije, vendar ne pomagajo ali škodujejo gostitelju) ali vzajemnih odnosih. Bakterije v vzajemni simbiozi s človekom zagotavljajo zaščito pred drugimi patogenimi bakterijami tako, da preprečujejo, da bi se škodljive bakterije naselile na koži. V zameno bakterije dobijo hranila in prostor za življenje.

Nekatere bakterije, ki prebivajo v človeškem prebavnem sistemu, živijo tudi v vzajemni simbiozi s človekom. Te bakterije pomagajo pri prebavi organskih spojin, ki sicer ne bi bile prebavljene. Proizvajajo tudi vitamine in hormonom podobne spojine. Poleg prebave so te bakterije pomembne za razvoj zdravega imunskega sistema. Bakterije imajo koristi od partnerstva, saj imajo dostop do hranil in varnega prostora za rast.