Mutualizm- o formă relații de organisme în care partenerii beneficiază.
relațiile mutualism organisme asociate nu concurează pentru resurse. Mutualism implică diverse forme de cooperare - de la obligatorii (simetrice sau asimetrice), încălcarea care a ucis unul sau ambii partener cooperant la opțional, care ajută partenerii să supraviețuiască, dar nu este obligatorie pentru ei (așa nazyvaemayaprotokooperatsiya). Luați în considerare opțiunile de bază ale mutualism.
Fungii sunt incapabile de fotosinteză, preparată din rădăcini de materii vegetale organice și plantelor datorită filamentele fungice ramificate în sute sau mii de ori mărește suprafața de aspirație a rădăcinilor. În plus, unele ciuperci mycorrhizal nu doar absorbi pasiv bateriile din soluția de sol, dar în același timp, acționează ca agenți de descompunere și de a distruge substanțele complexe mai simple. In plus, ciupercile mycorrhizal, eliberând antibiotice, protejând rădăcinile plantelor de agenți patogeni.
Mycorrhizae în plante erbacee, de obicei, nu specii specifice (adică un tip de fungi mycorrhizal se pot forma în diferite plante), în timp ce lemnul - sunt specii specifice. Astfel, corpurile de fructificare Podberezovik, Boletus, Lubricatorul sau camelina formate prin produsele de fotosinteză specii de arbori relevante.
Plante și microorganisme # 8209; nitrogen-fixatori. Există două forme ale acestei mutualism - un mutualism și protocooperation obligatorii. In primul caz, microorganismele care trăiesc în rădăcinile plantelor (leguminoase, cătină, anin si altele) azotul de fixare, determinând formarea de noduli. Legarea fixatori de azot atmosferici obligã azot numit fixarea azotului simbiotic. Când protocooperation organisme fixatoare de azot populează rădăcinile adiacente porțiunii de sol (rizosfera) și metabolizează materia organică, care sunt în cultivator rădăcini fluide alocate permanent. Aceasta se numește asociere fixarea azotului. În general, fixarea azotului asociativ predomină în ecosisteme naturale, simbiotic - în agroecosisteme.
microorganisme simbiotice pot trăi și frunze de exemplu - feriga Azolla apa, frecventa la tropice. Asociat cu Azolla cyanobacterium Anaba capabil să stabilească un an până la 1.000 kg / ha de azot (care este sigur înregistrare demn Guinness). Pentru comparație, inocularea trifoiului în zona centrală capabilă an fix la 200 kg / ha de azot și lucerna în zonele calde cu perioada alungita câmp și irigare - până la 700 kg / ha (de altfel, doza optimă de îngrășăminte cu azot în diferite medii și pentru culturi diferite variază în intervalul 50 # 8209; 200 kg / ha, în prezent în România sol medie este adus la 10 kg / ha substanță activă azot îngrășământ).
Furnizarea de noi ( „moarte“) substraturi cu azot este o condiție necesară pentru suprainfectia lor. În zone cu climă caldă azotul se acumulează în substrat, ca rezultat al fixării azotului simbiotică: Verificați fluxurile de lavă, pionierii de depozit râu aluviuni, alunecări de teren de munte sunt leguminoase (în special tip comun de lupin). In climatele reci, azotul este furnizat ca rezultat al fixării azotului asociativ, noi substraturi sunt năpădit ierburi și rogozuri. În cele mai severe condiții ale pionierilor de Nord sunt cianobacterii, care au capacitatea unica si fotosinteza si fixarea azotului.
Cu toate acestea, ecologiștii biologice de fixare de azot au așteptări mari, aceasta ar trebui să înlocuiască în mare măsură industria de fixare a azotului de om, în care producția de îngrășăminte cu azot mineral consumă multă energie. În plus, murdar al mediului nu este numai producția de îngrășăminte, dar, de asemenea, pentru a le folosi: atunci când face îngrășăminte cu azot la câmpurile de până la 50% din spălate în mediul înconjurător, determinând poluarea acestora (în principal, eutrofizarea ecosistemelor acvatice, a se vedea 12.7.).
Plante și insecte # 8209; polenizatori. Insecte care transportă polenul, se hrănesc cu nectar sau polen. Cazurile de polenizare insecte participa chiar și la astfel de plante tipice polenizate de vânt, cum ar fi cereale. Insecte # 8209; polenizatori transferul de polen de la o floare la alta pe distanțe lungi decât cele de vânt. Dacă polenul copac în timp în timp ce suprafața ryltsevaya păstrează capacitatea de a percepe, poate fi mișcat de vânt nu este mai mare de 70 m (y iarbă - mai mică de 10 m), apoi în timpul că bondarii timp transportă polenul la o distanță de 3 km. transfer de polen de albine radius în general limitate la 1 km.
Există două direcții principale de dezvoltare a plantelor și insectelor mutualism: specializare îngustă și largă (de exemplu, în direcția de mutualism și protocooperation obligatorii). În cazul în care evoluția specializării conduce la o limitare a numărului de polenizatori: există o complicație a structurii floare (cum ar fi fasole sau Labiatae), în așa fel încât nectarul este disponibil numai pentru insecte cu un anumit tip de structură (în primul rând aparatul bucal). Cea mai mare realizare a acestei variante de evoluție - relația dintre polenizatori și unii reprezentanți ai orhideele care atrag insectele de sex masculin # 8209; polenizatori prin imitarea aspectul și de sex feromonii femele.
Când larg spectru de specializare polenizator. O gamă largă de polenizatori sunt reprezentanți ai familiei Compositae. Acest lucru se datorează rezistenței lor ridicate în ecosisteme în care perturbate antropic sărăcită compoziția de specii de polenizatori. Din acest motiv, în lumea modernă pentru a încălca plante umane mutualism obligatorii și insecte este mai puțin profitabilă pentru ambii parteneri decât protocooperation.
crește Protocooperation Eficiență datorită înfloririi nesimultane a diferitelor specii polenizate de o specie de insecte. Mai mult decât atât, de regulă, insectele vizita florile se află în apogeul înfloririi lor, atunci când producția de nectar este maximă. (Apicultorii sunt conștienți de faptul că primele lor secții de vizita un fel de plante, și numai după ce florile sale ocolesc nektaroobrazovaniya de vârf, a trecut pentru a colecta nectar din flori de diferite specii.)
La tropice, polenizatori unor plante sunt păsări și lilieci.
Plante și animale care se răspândesc semințele lor. Fructele prevalenței P (și semințe) de plante care utilizează animale (zoochory) sunt larg reprezentate în natură. Agenți # 8209; distribuitorii sunt păsări mâncând fructe suculente, ursi, ungulate, insecte. La trecerea prin tractul digestiv al animalelor zoohornyh semințe de plante, nu numai că nu pot fi digerate, dar chiar și crește rata de germinare.
Pe langa capace dense care protejează semințele de digestie, există alte mijloace pentru zoochore. Deci, pe plantele de semințe (mulți Labiatae, crin, mac, Euphorbiaceae, Ranunculaceae, Asteraceae), distribuite de furnici au fanere speciale bogate in ulei, care atrag furnicile și să le utilizeze ca produse alimentare fructe zoohornye uscate sunt prevăzute cu o varietate de cârlige și peri care trebuie atașate la animalele de blana părului de exemplu, în repeynichka, succesiune, chernokornya, brusture.
Cu animale răspândirea spori de unele specii de ciuperci și mușchi.
Alge și fungi din licheni. În acest caz, așa cum este mutualism și funcțiile organismelor colaboratoare obligatorii astfel poarta lui unul de altul, care # 8209, în esență, un nou „sistem de ordinul al doilea.“ Alga oferă ciuperca cu substanțe organice, alge marine fungi - apă și elemente minerale.
Această opțiune este mutualism obligatoriu prezentat foarte larg: există sute de specii de licheni. Lichenii coloniza mai întâi rocile de suprafață și pe scară largă în nord în resursele de căldură și substanțe nutritive minerale foarte limitate.
Timp de mulți ani, în literatura de specialitate există o discuție despre simetria relației dintre fungilor și alge în licheni. In ultimul timp aceste relații sunt văzute ca asimetrice: o mare „beneficiu“ din simbioza ciuperca devine ( „alge - o prințesă captivă dragon feroce“).
Mamiferele și microorganisme care populează tractul digestiv lor. Cele mai multe animale, inclusiv la om, dar mai ales ierbivore, nu sunt capabili de a digera alimente, deoarece acestea nu au enzimele care degradeaza celuloza, precum și rolul jucat de micro-organisme - bacterii și unele protozoare care trăiesc în digestivă lor # 8209; tractului.
In balene tractului intestinal între 1000 de specii de bacterii, chiar și cele care pot distruge substanțele organice prezente în produsele petroliere au fost găsite. Este posibil ca prezența acestor simbionți explică prin rezistența relativ ridicată a acestui tip de balenă la poluarea cu petrol a oceanului.
bacterii chemoautotrofe și animale inferioare. animale # 8209; vierme (pogonophores tip) Vestimentifera în stadiul larvar sunt heterotrophs tipice cu gura, tractul digestiv si anus. Cu toate acestea, după ce înghit bacterii cu sulf, există o reducere a sistemului digestiv, celulele animale sunt umplute cu bacterii de sulf și Vestimentifera devin „autotrophs simbiotice.“ Ca rezultat, bacteriile mutualism sunt hidrogen sulfurat, iar animalul - o substanță organică.
In mod similar, hrana pentru animale și alte pogonophores relație de mutualism înrudite nu este cu bacterii de sulf și cu metanobakteriyami. Bacteriile folosesc metan produs în rezervoare de petrol și care se varsă în ocean prin fisuri în plăcile litosferei. Acest lucru permite utilizarea Pogonophora ca indicatori biologici pentru ulei.
Coelenterates și alge. Algele domicilia în corpul de corali, schelet calcaros deținuților, și să furnizeze materie organică animală. Pet furnizeaza substante nutritive din alge și oferă adăpost. Spre deosebire de Pogonophora corali sunt heterotrofe care se hrănesc zooplancton. Algele ajuta doar utilizarea mai eficientă a materialului obținut prin nutriție heterotrophic. Acest mutualism se datorează creșterii rapide a recife de corali.
Plante Man și de creștere a animalelor și a culturilor. Această versiune a mutualism este protocooperation cu toate acestea, nici un om în prezent densitatea populației din lume nu se poate face fără animale și plante agricole, sau de vacă, de grâu sau de orez nu poate supraviețui fără om. Cauza mutualism este selecție artificială, care a rezultat dintr-o „Motive egoiste“ oameni intensificat în plante și animale și patientnost ruderala redusă și violentnost care priveaza aceste organisme sunt capabile de a trăi fără tutela sa. Deosebit de activă în acest domeniu a dezvoltat în creștere 60-70 # 8209; s. Secolul XX. când Revoluția Verde (a se vedea punctul. 11.5) a avut loc în țările din zonele tropicale și subtropicale.
Mutualism alge pe scară largă și protozoare în ecosisteme oceanice. Unele dintre cele mai simple dupa ce mananca cloroplaste alge le folosesc, și continuă să lucreze în corpul de cele mai simple, atâta timp cât nici o deteriorare, și apoi digerate.
Ca protocooperation (deși foarte slab) poate fi considerat relația dintre leguminoase și ierburi în plante furajere însămânțate: leguminoase datorate din cauza bacteriilor simbiotice fixatoare de azot pentru a îmbunătăți condițiile de asigurare a azotului de cereale și frunze boabe orientate vertical, piercing leguminoasele furajere groase, reduce nivelul de concurență pentru lumină.
Există multe alte opțiuni „exotice“ mutualism:
- creșterea ciupercilor de furnici și gândaci;
- relația dintre păsări africane și medoukazchika Capul miere bursuc (pasăre este cuib, bursucul de miere de albine și deschide-l);
- curățare relație (păsări, pești) și „clienții“ lor:
- relația dintre furnici și salcâmi (furnicile proteja acacia, care se hrănesc cu seva din alte ierbivore), și multe altele. și colab.
1. Care este rolul jucat în viața plantelor ciuperci mycorrhizal?
3. În unele cazuri, plantele pot face fără micorizei?
5. Care sunt ecosisteme dominate de fixarea azotului simbiotică?
6. Care este rolul jucat de fixare a azotului biologic în ecologizarea agriculturii?
7. Evaluarea rolului mutualism și protocooperation în polenizatori insecte de plante.
9. Care sunt beneficiile obținute din ciuperci și existența somestenogo alge, ca parte a licheni?
11. Să considerăm ca exemplu Vestimentifera mutualism bacterii chemotrofe și animale.
12. Care este rolul jucat de alge viata de corali asociate cu ele?
13. De ce este relația dintre om și de plante agricole și animale sunt considerate a fi mutualistic?