Что такое симбиоз

Здравствуйте уважаемые читатели блога. Один из законов диалектики говорит о единстве и борьбе противоположностей, что применительно к эволюции можно трактовать как симбиоз и естественный отбор (что это такое?).

Оба эволюционных процесса сделали мир таким, какой он есть сейчас, и симбиоз здесь не менее важен, чем конкурентная борьба (выживание сильнейшего).

Сегодня мы поговорим о том, что такое симбиоз, какова его роль в жизни живых существ, какие виды симбиоза выделяют, как он повлиял на эволюцию и какие его тайны еще не раскрыты.

Симбиоз — это…

Слово «симбиоз» имеет греческие корни и буквально означает «совместная жизнь».

В биологии под этим термином понимают не простое сожительство или сосуществование разнородных организмов, а систему взаимовыгодных отношений.

Симбиозом также будет считаться случай, когда реальную выгоду от объединения получает только один участник (не совсем справедливо, но в симбиозе, как и в любви, абсолютная взаимность встречается не так часто).

Роль и виды симбиоза

Понятие «симбиоз» ввел в науку немецкий ботаник и микробиолог Г. А из Бари, а русский ученый П. Кропоткин (он же революционный анархист) изложил свои взгляды и выводы на это явление в монографии «Взаимопомощь как фактор эволюции».

Согласно его теории, в большинстве случаев формирование симбиотических отношений в природе мотивировано элементарными потребностями, такими как питание, размножение, защита и т д.

В современной биологии различают три типа симбиоза:

1. Мутуализм идеален, когда оба организма получают выгоду от взаимодействия. Этот тип союза наиболее распространен в природе, хотя может быть как обязательным (когда популяции в естественных условиях не могут существовать друг без друга), так и необязательным.

   Яркий пример взаимовыгодного сосуществования: насекомое питается нектаром цветка и в знак бессознательной благодарности помогает растению с оплодотворением, перенося пыльцу с одного цветка на другой.

2. Комменсализм: выгодоприобретатель — лишь один из участников процесса.

   В качестве примера получения односторонней выгоды можно привести клейкую рыбу, которая, прикрепляясь к морскому хищнику, обеспечивает и пищу, и защиту, но «таксисту» этого сосуществования «ни холодно, ни жарко». Если вы хотите назвать кого-то халявщиком, используйте термин «закусочная», это звучит обманчиво и безобидно.

3. Паразитизм — самый несправедливый случай, с точки зрения этики человека, так как один из партнеров (паразит) получает блага (еду или кров), одновременно нанося ущерб (иногда непоправимый) своему «благодетелю» (хозяину).

   У большинства людей слово «паразит» вызывает неприятные ассоциации. Однако большое количество организмов, живущих на Земле, в той или иной степени являются паразитами, и почти все виды могут играть роль хозяина. Паразитов огромное количество, начиная от простейших микроорганизмов (вирусов, бактерий) и заканчивая млекопитающими.

   Их можно найти среди растений, птиц и насекомых, не говоря уже о различных червях и грибах. Несмотря на свою непривлекательность, паразиты являются важнейшим элементом экосистемы и незаменимым регулятором численности популяции.

Одной из форм взаимоотношений между видами является аменсализм. Это тот случай, когда один организм угнетает другой, не получая для себя никакой пользы.

А раз так, то этот термин не подпадает под классическое определение симбиоза, хотя довольно часто упоминается в связке с перечисленными выше категориями.

Пример аменсализма хорошо виден в густом лесу, где высокие и раскидистые деревья поглощают большую часть солнечного света, препятствуя нормальному развитию или даже уничтожая многие растения, расположенные в нижнем ярусе леса.

Симбиоз и эволюция

Со времен Чарльза Дарвина считалось, что эволюция основана на конкуренции и борьбе за выживание. Лишь позже ученые стали все больше и больше обращать внимание на то, что не менее важное значение в эволюционном процессе имеют ассоциации между организмами.

Ведь часто оказывается, что от борьбы выгоднее перейти к сотрудничеству, что помогает лучше приспособиться к окружающей среде.

Сейчас уже никто не отрицает, что роль симбиоза в развитии и мутации живых организмов не меньше, чем роль естественного отбора.

Кроме того, многие исследователи считают, что без симбиотических взаимоотношений появление жизни на Земле было бы совершенно невозможно, так как образование эукариот (клеток, содержащих ядро) произошло в результате слияния разных видов прокариот (безъядерных клеток).

Весьма вероятно, что появление высших растений на земле произошло благодаря их симбиозу с грибами из водной среды, а еще раньше грибы «подружились» с зелеными водорослями (цианобактериями).

Если проследить эволюцию человека, то окажется, что проявлений симбиоза больше, чем межвидовой или внутривидовой борьбы.

Не было найдено убедительных доказательств того, что удаление самых слабых способствовало улучшению вида. Правда, существует миф, что спартанцы, чтобы сохранить чистоту своих рядов, не давали права на жизнь детям-инвалидам, сбрасывая их со скалы. Но легенда и наука основаны на совершенно разных принципах.

А вот гипотезу (что это?) о том, что человеческие отношения были эволюционным фактором формирования homo erectus более двух миллионов лет назад, археологи считают вполне разумной.

Тайны симбиоза на примере орхидей

Несмотря на научные достижения, в отношениях между участниками симбиоза (симбионтами) есть много загадок. Это можно увидеть у орхидей, которые практически невозможно размножить в обычных условиях.

Процент всхожести семян этого прекрасного цветка в обычных условиях крайне низок – выживает один из тысячи. Спасение наступает, когда семя после созревания попадает в особый вид мицелия – ризоктония. Там он набухает, и зародышевые клетки начинают делиться, образуя корни волос.

Нити мицелия постепенно проникают в ткань семени, устанавливая его питание. Со временем из семени образуется луковица, которая затем зеленеет и дает ростки. Нити мицелия движутся к укрепившимся корням, где превращаются в маленькие шарики и затем перерабатываются клетками орхидеи.

Парадокс (в чем дело?) заключается в том, что этот мицелий является опасным патогеном, поражающим многие растения (в частности, картофель). Он также поражает семена орхидей, но без этого семя просто не прорастет! Правда и то, что некоторые семена погибают, но выжившие приобретают иммунитет на всю оставшуюся жизнь.

Во взаимоотношениях орхидей и грибов до сих пор остается много неясных моментов. Точно неизвестно, что заставляет нити ризоктинии проникать в корневую систему орхидеи и какую пользу извлекает от этого мицелий.

На первый взгляд может даже показаться, что орхидея паразитирует за счет грибка, но с другой стороны, некоторые виды орхидей избавляются от «грибковой зависимости», когда у них формируются органы, способные самостоятельно усваивать питательные вещества.

Существует также группа этого вида орхидей (сапрофитов), которые ни в коем случае не могут обходиться без сосуществования с грибами, так как в их тканях вообще отсутствует необходимый для фотосинтеза хлорофилл. Это означает, что они могут получать пищу и черпать жизненную энергию только одним путем — из нитей грибницы.

Заключение

Как видите, у исследователей симбиоза есть широкое поле деятельности и благодатная почва для новых открытий. Нам предстоит узнать много интересного и продолжить удивляться мудрости матушки-природы.