Биология

Мутуализм

Мутуализм– взаимоотношения, которые необходимы и выгодны обоим партнерам.

Без своего вида-партнера особь другого вида погибает. Мутуализм может принимать разные формы. Например, крупные травоядные млекопитающие – коровы – не могут существовать без одноклеточных жгутиконосцев, которые обеспечивают их пищеварение (рис. 1). В свою очередь, эти одноклеточные жгутиконосцы не могут существовать нигде, кроме как в желудке коровы. Аналогично, многие деревья не могут существовать без микоризы, то есть мутуализма с грибами (для дубов это белый гриб, для осин – подосиновик).

Рис. 1. Примеры мутуализма: микориза гриба и растения (слева) и симбиоз коровы с обитающими в её желудке жгутиконосцами, переваривающими целлюлозу (Источник)

Симбиоз и мутуализм

Вам знаком термин «симбиоз». Раньше этот термин некорректно использовался вместо современного термина «мутуализм».

Симбиоз– это тип взаимоотношений, предусматривающих сожительство организмов. Таким образом, сегодня понятие симбиоз включает мутуализм, паразитизм, а также разные виды протокооперации и комменсализма.

Мутуализм клеточных органелл

Один из самых удивительных примеров мутуализма связан с клетками нашего организма. Предполагается, что митохондрии – органеллы, производящие АТФ, и пластиды, органоиды, отвечающие за процесс фотосинтеза у растений, – когда-то были свободно живущими бактериями, но, благодаря удачному стечению обстоятельств и миллионам лет эволюции, они стали внутриклеточными мутуалистическими партнерами эукариот.

Клетка, поставляет для митохондрий готовое органическое вещество и защищает их от внешних воздействий. А митохондрия эффективно производит АТФ для клетки (рис. 3).

Рис. 3. Мутуализм митохондрии и эукариотической клетки 

Таким образом, вы узнали про три типа позитивных биотических факторов:

Мутуализм – обязательное позитивное взаимодействие.

Протокооперация – необязательное, но желательное для симбионтов сожительство.

Комменсализм – отношения, приносящие выгоду только одному из видов.

Наличие или отсутствие позитивных отношений является важным биотическим фактором для видов живых существ.

 

Список литературы

1. А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. Общая биология, 10–11 класс. – М.: Дрофа, 2005. По ссылке скачать учебник: (Источник) 
2. Д.К. Беляев. Биология 10–11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е издание, стереотипное. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с. (Источник)
3. В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин, Е.Т. Захарова. Биология 11 класс. Общая биология. Профильный уровень. – 5-е издание, стереотипное. – М.: Дрофа, 2010. – 388 с. (Источник)
4. В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова. Биология 10–11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е издание, дополненное. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с. (Источник)

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Bioword.narod.ru (Источник).
2. Sbio.info (Источник).
3. Bio.fizteh.ru (Источник).
4. Bioenc.ru (Источник).
5. Biologiya-uroki.ru (Источник).

 

Домашнее задание

1. Какие факторы относят к биотическим, а какие к абиотическим? Приведите примеры.
2. Что такое мутуализм? Приведите примеры.
3. Сравните мутуализм и протокооперацию. Какой из этих видов взаимодействия более выгоден?
4. Какие виды комменсализма вам известны? Приведите примеры.
5. Приведите примеры симбионтов человека, которые находятся с ним в разных типах взаимовыгодного существования.
6. Сравните эпойкию, синойкию и энтойкию. Приведите примеры. Каково биологическое значение разных видов комменсализма?
7. Обсудите с друзьями и родными степень зависимости человека от своих симбионтов. Как можно использовать симбиоз практически?

Протокооперация

Грибы растворяют почвенный минеральный фосфор и передают его через корни растению. А дерево поставляет через корни продукты фотосинтеза, которыми питаются микоризные грибы, такие как подосиновик, подберезовик. Их нельзя вырастить без березы и осины. Жизненная необходимость и потребность представителей двух видов друг в друге – это редкость.

Чаще виды могут приносить пользу друг другу при совместном существовании, но могут жить и отдельно, такие необязательные взаимополезные отношения называются протокооперпцией. Ее примеров довольно много, так, губан-чистильщик живет и питается, удаляя паразитов с поверхности тела и полости рта крупных рыб (мурены, ставриды и др.). Рыбы узнают его по заметной окраске и привлекающему внимание поведению. При виде губана они раскрывают рот и жаберные крышки, отводят в сторону плавники, чтобы максимально облегчить ему поиск паразитов на своем теле (см. видео). Рыбы, страдающие от паразитов, сами ищут губана-чистильщика, чтобы воспользоваться его услугами. А губан, благодаря своей «профессии», получает легкодоступный корм.

Хорошо известный пример протокооперации – отношения рака-отшельника и актинии. Эти животные могут существовать отдельно, но, объединившись, рак-отшельник получает постоянную маскировку и защиту, позволяющую не привлекать внимание хищников, а актиния становится подвижной и недосягаемой для своих естественных врагов (см. видео).

Огромную биологическую роль имеет протокооперация цветковых растений и насекомых-опылителей. Растения получают возможность эффективно размножаться, за счет переноса пыльцы насекомыми. Насекомые же получают в пищу легкодоступный питательный нектар (см. видео). Эти отношения не считаются мутуалистическими поскольку насекомое обычно не зависит от одного вида растений и может существовать за счет разных цветковых. Аналогично и растения могут размножаться с помощью разных опылителей (рис. 2). Хотя случается, что специализация приводит к тому, что насекомое и растение переходят к мутуализму. Примером этого могут служить растение юкка и юкковая моль (Источник).

Рис. 2. Пример протокооперации: насекомые, опыляющие растения

Комменсализм

Некоторые отношения приносят пользу только представителям одного из видов-участников и безразличны для представителей другого, то есть не приносят им ни вреда, ни пользы. Такие выгодные одному виду и нейтральные для другого вида отношения называют комменсализмом.

Виды комменсализма

Выделяют три типа комменсализма:

1. эпойкия (нахлебничество);

2. синойкия (квартиранство или сожительство);

3. энтойкия (заселение или поселение внутри)

Эпойкия (нахлебничество)

В случае нахлебничества один вид питается за счет другого. Например, рыба-прилипала питается убитой акулой рыбой (см. видео).

Снойкия (квартиранство)

В случае квартиранства один вид занимает сооружения, построенные другим видом. Например, в барсучьих норах могут, вытесняя барсуков, селиться лисы, змеи и даже птицы (см. видео). Воробьи часто селятся в наружной части орлиного гнезда.

Энтойкия

В случае энтойкии один вид живет непосредственно внутри тела другого вида. Только, в отличие от паразитизма, он не приносит ему вреда. Так, некоторые рыбки могут жить в мантийной полости моллюска. Перенос семян на шерсти или в пищеварительной системе животных так же является примером энтойкии (см. видео).