Symbios ( grekiska συμ-βίωσις - "liv tillsammans" [1] av συμ- - tillsammans + βίος - liv) är en nära gemenskap av levande organismer som tillhör olika biologiska arter . En sådan gemenskap kan ta sig många former beroende på arten av förhållandet mellan de två arterna och om förhållandet är fördelaktigt eller skadligt.
En symbiont är en organism som deltar i en symbios [2] .
Ett brett utbud av exempel på ömsesidigt fördelaktig symbios ( mutualism ) förekommer i naturen. Från mag- och tarmbakterier , utan vilka matsmältning skulle vara omöjlig , till växter (ett exempel är vissa orkidéer , vars pollen bara kan distribueras av en, viss typ av insekt ). Sådana relationer är alltid framgångsrika när de ökar chanserna för båda parter att överleva. Åtgärderna som genomförs under symbios eller de ämnen som produceras är väsentliga och oersättliga för partnerna. I en generaliserad mening är en sådan symbios en mellanlänk mellan interaktion och sammanslagning.
En ömsesidigt fördelaktig, obligatorisk typ av symbios kallas mutualism . Kommensalism är en relation som är användbar för en, men likgiltig för en annan symbiont, amensalism är en relation som är skadlig för en, men likgiltig för en annan. Och samarbete kallas en valfri ömsesidigt fördelaktig relation. En form av symbios där en organism (parasiten) använder en annan (värden) som källa till föda och/eller livsmiljö kallas parasitism .
En typ av symbios är endosymbios (se symbiogenes ), när en av partnerna bor inuti den andras cell.
Vetenskapen om symbios är symbiologi . Grunden till doktrinen om ömsesidig hjälp (inklusive symbios) under andra hälften av 1800-talet lades oberoende av de ryska naturforskarna P. A. Kropotkin och K. F. Kessler , samt den tyske vetenskapsmannen Heinrich Anton de Bari , som föreslog termerna "symbios". och "ömsesidighet".
Tidigare kallades ömsesidigt fördelaktigt samarbete symbios. För närvarande är symbios alla typer av relationer mellan organismer där minst en organism gynnar sig själv (+/+; +/0; +/-).
Vid antibios begränsar en organism möjligheterna för en annan utan fördel för sig själv (-/-; -/0).
Mutualism är en utbredd form av ömsesidigt fördelaktigt samliv, när närvaron av en partner blir en förutsättning för existensen av var och en av dem. Ett mer allmänt begrepp är symbios, som är samexistensen av olika biologiska arter. Men till skillnad från mutualism kanske symbios inte är fördelaktigt för en av partnerna, till exempel när det gäller parasitism.
Fördelarna som en organism som går in i ett mutualistiskt förhållande får kan vara olika. Ofta använder åtminstone en av partnerna den andra som livsmedelsleverantör, medan den andra får skydd från fiender eller gynnsamma förhållanden för tillväxt och reproduktion. I andra fall befriar den matvinnande arten sin partner från parasiter, pollinerar växter eller sprider frön. Var och en av medlemmarna i ett mutualistiskt par agerar själviskt, och en fördelaktig relation uppstår bara för att fördelarna som erhålls uppväger kostnaderna som krävs för att upprätthålla relationen.
Ömsesidigt fördelaktiga relationer kan bildas på basis av beteendemässiga reaktioner, till exempel, som hos fåglar som kombinerar sin egen mat med distribution av frön. Ibland kommer mutualistiska arter i nära fysisk interaktion, som vid bildandet av mykorrhiza (svamprot) mellan svampar och växter.
Den nära kontakten mellan arter i mutualism orsakar deras gemensamma utveckling. Ett typiskt exempel är de ömsesidiga anpassningar som har utvecklats mellan blommande växter och deras pollinerare. Mutualistiska arter sambefolkar ofta.
obligatorisk symbiosEn typ av symbios där ingen av de två arterna kan överleva utan den andra. Således är tropiska växter från släktet Triplaris i ett förhållande av obligatorisk symbios med myror Pseudomyrmex triplarinus . Enligt Harvard-biologen Joseph Beckwert [3] :
Man behöver bara lite störa någon del av värdväxten, eftersom ett stort antal [myror] springer ut från gömställen och börjar nitiskt undersöka stammen, grenarna och löv. En del av arbetsmyrorna springer längs marken vid foten av trädet och attackerar alla inkräktare, vare sig det är ett djur eller en person.
Beroende på arten av förhållandet mellan kommensalarter särskiljs tre typer av kommensalism:
Ett exempel på kommensalism är baljväxter (till exempel klöver) och spannmål som växer tillsammans på jordar som är fattiga på tillgängliga kväveföreningar, men rika på kalium- och fosforföreningar. Dessutom, om spannmålen inte undertrycker baljväxten, förser den i sin tur den med en extra mängd tillgängligt kväve. Men ett sådant förhållande kan bara hålla så länge som jorden är fattig på kväve och gräsen inte kan växa kraftigt. Om det, som ett resultat av tillväxten av baljväxter och det aktiva arbetet med kvävefixerande knölbakterier, ansamlas en tillräcklig mängd kväveföreningar tillgängliga för växter i jorden, ersätts denna typ av förhållande av konkurrens. Dess resultat är som regel en fullständig eller partiell förskjutning av mindre konkurrenskraftiga baljväxter från fytocenosen. En annan variant av kommensalism: ensidig hjälp av en "barnflicka" växt till en annan växt. Så, björk eller al kan vara en barnskötare för gran: de skyddar unga granar från direkt solljus, utan vilken gran inte kan växa på en öppen plats, och skyddar också skott av unga granar från att pressa dem ur jorden av frost. Denna typ av förhållande är typiskt endast för unga granplantor. Som regel, när granen når en viss ålder, börjar den bete sig som en mycket stark konkurrent och undertrycker sina barnskötare.
Buskar från familjerna labiales och Asteraceae och sydamerikanska kaktusar är i samma förhållande. Med en speciell typ av fotosyntes ( CAM-fotosyntes ) som sker under dagen med slutna stomata blir unga kaktusar väldigt varma och drabbas av direkt solljus. Därför kan de utvecklas endast i skuggan under skydd av torka -resistenta buskar. Det finns också många exempel på symbios som är fördelaktigt för en art och inte medför någon nytta eller skada för en annan art. Till exempel är den mänskliga tarmen bebodd av många typer av bakterier, vars närvaro är ofarlig för människor. På liknande sätt lever växter som kallas epifyter (som inkluderar till exempel släktet Phalaenopsis ) på trädens grenar utan att ta emot näring från dem. Kommensalism är ett sätt för samexistens mellan två olika arter av levande organismer, där den ena populationen drar nytta av förhållandet, medan den andra inte får varken nytta eller skada (till exempel vanlig silverfisk och människor).
Förutom kärnan har eukaryota celler många isolerade inre strukturer som kallas organeller . Mitokondrier, en typ av organeller, genererar energi och anses därför vara cellens kraftverk. Mitokondrier, liksom kärnan, är omgivna av ett dubbelskiktsmembran och innehåller DNA. På grundval av detta har en teori föreslagits för uppkomsten av eukaryota celler som ett resultat av symbios. En av cellerna absorberade den andra, och sedan visade det sig att de tillsammans klarar sig bättre än var för sig. Detta är den endosymbiotiska evolutionsteorin .
Denna teori förklarar lätt förekomsten av ett dubbelskiktsmembran. Det inre skiktet härstammar från membranet av den uppslukade cellen, medan det yttre lagret är en del av membranet av den uppslukade cellen lindad runt den främmande cellen. Förekomsten av mitokondrie-DNA är också välkänd - det är inget annat än rester av den främmande cellens DNA. Så många av organellerna i den eukaryota cellen i början av deras existens var separata organismer, och för ungefär en miljard år sedan kombinerade de sina ansträngningar för att skapa celler av en ny typ. Därför är våra egna kroppar en illustration av ett av de äldsta partnerskapen i naturen.
Man bör också komma ihåg att symbios inte bara är samexistensen av olika typer av levande organismer. Vid evolutionens gryning var symbios motorn som förde encelliga organismer av samma art till en flercellig organism (koloni) och blev grunden för mångfalden av modern flora och fauna.
Relationen mellan alger och lavsvamp (lavsvamp) är i de flesta fall ett exempel på endoparasitosaprofytism. Svampen parasiterar algerna som lever i laven thallus och bryter ner algernas döda celler.