что такое мутуализм примеры
Мутуализм
Из Википедии — свободной энциклопедии
Мутуали́зм (от лат. mutuus «взаимный») — широко распространённая форма взаимополезного сожительства, когда присутствие партнёра становится обязательным условием существования каждого из них; один из типов симбиоза — сосуществования различных биологических видов. Но симбиоз может быть и не выгоден одному из партнёров, например, в случае комменсализма.
Преимущества, которые получает организм, вступающий в мутуалистические отношения, могут быть различны. Часто, по крайней мере, один из партнёров использует другого в качестве поставщика пищи, тогда как второй получает защиту от врагов или благоприятные для роста и размножения условия. В других случаях вид, выигрывающий в пище, освобождает партнёра от паразитов, опыляет растения или распространяет семена. Каждый из участников мутуалистической пары действует эгоистично, и выгодные отношения возникают лишь потому, что получаемая польза перевешивает затраты, требуемые на поддержание взаимоотношений.
Взаимовыгодные связи могут формироваться на основе поведенческих реакций, например, как у птиц, совмещающих собственное питание с распространением семян. Иногда виды-мутуалисты вступают в тесное физическое взаимодействие, как при образовании микоризы (грибокорня) между грибами и растениями.
Тесный контакт видов при мутуализме вызывает их совместную эволюцию. Характерным примером служат взаимные приспособления, которые сформировались у цветковых растений и их опылителей. Часто виды-мутуалисты совместно расселяются.
Мутуализм: характеристика, виды и примеры взаимоотношений
Что такое мутуализм?
Мутуализм характеризует тип взаимовыгодных отношений между организмами разных видов. Это симбиотическая связь, в которой два разных вида взаимодействуют, а в некоторых случаях полностью полагаются друг на друга для выживания. Другие типы симбиотических отношений включают в себя паразитизм (один вид получает выгоду, а другой – вред) и комменсализм (один вид получает выгоду без вреда или помощи другому). Организмы живут в взаимных отношениях по ряду важных причин. Некоторые из этих причин включают в себя убежище, защиту, питание и репродуктивные цели.
Типы мутуализма
Мутуалистические отношения могут быть классифицированы как обязательные или факультативные. При обязательной взаимности выживание одного или обоих вовлеченных организмов зависит от этих отношений. При факультативной взаимности оба организма получают выгоду, но не зависят от отношений для выживания.
Ряд примеров взаимности можно наблюдать между различными организмами (бактериями, грибами, водорослями, растениями и животными) в различных биомах. Общие взаимные отношения происходят между организмами, когда один организм получает питание, в то время как другой получает определенный вид обслуживания. Другие взаимные отношения многогранны и включают в себя сочетание нескольких преимуществ для обоих видов. В то же время некоторые взаимоисключающие отношения связаны с одним видом, живущим внутри другого вида. Ниже приведены примеры взаимных отношений.
Примеры взаимных отношений
Мутуалистические отношения: опылители и растения
Цветковые растения в значительной степени полагаются на насекомых и других животных для опыления. Пчелы и другие насекомые завлекаются сладким ароматом, выделяемым из цветов растений. Когда насекомые собирают нектар, они покрываются пыльцой. По мере того, как насекомые перемещаются с растения на растение, они переносят пыльцу. Другие животные также участвуют в симбиотических отношениях с растениями. Птицы и млекопитающие едят плоды и распределяют семена в других местах, где они могут прорастать.
Мутуалистические отношения: муравьи и тли
Некоторые виды муравьев и другие виды насекомых, питающиеся соком тли, защищают ее от потенциальных хищников и перемещают в лучшие места для производства сока. Затем муравьи стимулируют тлю, чтобы произвести капли медвяной пади, поглаживая их своими антеннами. В этих симбиотических отношениях муравьи получают постоянный источник пищи, в то время как тли получают защиту и убежище.
Мутуалистические отношения: окспекеры и пасущиеся животные
Окспекеры – это птицы, которые обычно встречаются в африканской саванне к югу от Сахары. Их часто можно увидеть сидящими на буйволах, жирафах, импалах и других крупных млекопитающих. Они питаются насекомыми, которые обычно атакуют этих пасущихся животных. Удаление клещей, блох, вшей и других насекомых является полезным уходом, поскольку вредители могут вызывать инфекции и заболевания. Помимо удаления паразитов и вредителей, окспекеры также предупреждают стадо о присутствии хищников, издавая громкий предупредительный сигнал.
Мутуалистические отношения: рыбы-клоун и морские анемоны
Рыбы-клоун и морские анемоны имеют взаимные отношения, в которых каждая сторона предоставляет ценные услуги для другой. Морские анемоны прикрепляются к породам в водных средах обитания и добывают добычу, парализуя ее своими ядовитыми щупальцами. Рыбы-клоун невосприимчивы к яду анемона и фактически живут в его щупальцах. Они очищают щупальца анемона, делая их свободными от паразитов, а также действуют как приманка, заманивая рыбу и другую добычу. Морской анемон обеспечивает защиту для рыбы-клоун, поскольку потенциальные хищники держатся подальше от его щупальцев.
Мутуалистические отношения: лишайники
Лишайники представляют собой сложные организмы, которые являются результатом симбиотического соединения между грибами и водорослями или цианобактериями. Грибок является основным партнером в этих взаимоотношениях, который позволяет лишайникам выживать в разных биомах. Лишайники можно найти в самых экстремальных средах, таких как пустыни или тундра, и они растут на скалах, деревьях и открытой почве. Гриб обеспечивает безопасную защитную среду в ткани лишайника для роста водорослей и/или цианобактерий. Водоросли или цианобактерии способны осуществлять фотосинтез и обеспечивать гриб питательными веществами.
Мутуалистические отношения: азотфиксирующие бактерии и бобовые
Некоторые взаимные симбиотические отношения связаны с одним видом, живущем в другом. Это относится к бобовым (бобы, чечевица, горох и т. д.) и некоторыми видами азотфиксирующих бактерий. Атмосферный азот является важным газом, который необходимо трансформировать в пригодную форму для использования растениями и животными. Процесс превращения азота в аммиак называется фиксацией азота и имеет жизненно важное значение для цикла азота в окружающей среде.
Бактерии Rhizobia способны к фиксации азота и живут в корневых системах бобовых. Бактерии продуцируют аммиак, который поглощается растением и используется для получения аминокислот, нуклеиновых кислот, белков и других биологических молекул, необходимых для роста и выживания. Растение обеспечивает безопасную среду и достаточное количество питательных вещества для роста бактерий.
Мутуалистические отношения: люди и бактерии
Мутуализм также наблюдается в отношениях между людьми и бактериями. Миллиарды бактерий живут на вашей коже как в комменсалистической (полезно для бактерий, но без пользы и вреда хозяину), или взаимных отношениях между людьми. Бактерии обеспечивают людям защиту от других патогенных бактерий, предотвращая колонизированние ими кожи. В свою очередь, бактерии получают питательные вещества и место для жизни.
Некоторые бактерии, которые обитают в пищеварительной системе человека, также живут в взаимном симбиозе с людьми. Эти бактерии помогают в переваривании органических соединений, которые иначе не будут перевариваться. Они также производят витамины и гормоноподобные соединения. В дополнение к пищеварению эти бактерии важны для развития здоровой иммунной системы. Бактерии извлекают выгоду из партнерства, имея доступ к питательным веществам и безопасному месту для роста и размножения. Вся совокупность микроорганизмов внутри и на поверхности нашего тела, называется микробиомом человека.
Мутуализм — что он означает? Примеры из биологии
Термин «Mutualism» — «взаимность» — относится к отношениям живых существ для двух разных видов. Довольно часто два разных вида, независимо от их природы, живут вместе, тем самым улучшают свою «выживаемость».
Типичные примеры взаимности (мутуализма) из биологии
Скворцы Oxpeckers хорошо уживаются с бегемотами, буйволами, зебрами и носорогами. В этих отношениях, oxpecker (птица) живёт на теле животного, поедая всех жуков и паразитов на нём.
Птица получает для себя выгоду от наличия легкодоступного источника пищи. Животное тоже извлекают выгоду от такого сожителя: избавляются от досаждающих паразитов. Кроме того, когда возникает опасность для животного, скворец высоко взлетает и издаёт сильный крик, предупреждая о надвигающейся опасности (хищнике).
Другие распространённые примеры мутуализма:
Пищеварительные бактерии и люди. У людей в пищеварительной системе есть то, что называют «хорошими» бактериям. Эта «хорошая» бактерия помогает человеку переварить пищу. Некоторые продукты не всегда перевариваются полностью; поэтому, когда такие продукты потребляет человек, бактерии в его пищеварительной системе утилизируют их. Бактерии живут и Человек получает помощь в пищеварении.
Простейшие и термиты. Подобно бактериям у человека, простейшие помогают термитам переваривать пищу.
Простейшие извлекают выгоду, получая пищу для себя. и Термит выигрывает от возможности качественно жить.
Морские анемоны и рыба-клоун. Среди щупалец морского анемона часто можно встретить рыбу-клоуна. Щупальца анемон способны жалить почти всех рыб, но рыба-клоун, благодаря слизи на её коже, защищена от его укусов. От такой взаимности, рыба-клоун получает безопасное место для жизни, а Морские анемоны защищены рыбой-клоуном от рыбы-бабочки, своего естественного хищника.
Краб-паук и водоросли. Океан — среда обитания, где крабы проводят время не в самых глубоких районах моря, что делает их хорошо видимыми для хищников. Однако на спине крабов-пауков живут водоросли, которые им заменяют камуфляж. Краб замаскирован, а Водоросли, в свою очередь, получают место для жизни.
Цветы и пчёлы. У пчёл и цветов взаимность абсолютная. Пчёлы получают нектар и цветочную пыльцу. Пчела, перелетая с одного растения на другое, приводит к опылению цветов. Пчела получает выгоду, получая еду. Растения выигрывают от опыления.
Люди и растения. Общеизвестный факт, что растения и люди не могут существовать друг без друга. Эти взаимные отношения основаны на том факте, что люди используют кислород, который растения выделяют, поглощая углекислый газ.
Муравьи и грибок. Муравьи активно создают грибок, для выращивания используют листья и собственные фекалии. Гриб растёт, муравьи едят его, поддерживая свою жизнь. Для муравья гриб — это еда.
Есть много примеров как взаимность работает в реальной жизни
Большинство сосудистых растений вовлечены во взаимодействия с микоризой; цветущие растения опыляются насекомыми; кораллы получают выгоды от взаимодействия с зооксантеллами…
Это не называется «симбиозом», это называется «мутуализмом».
Мутуализм в строгом смысле не является обязательной связью между вовлеченными особями. Если отношения обязательны, тогда мы говорим о симбиозе.
Симбиотические отношения не всегда являются взаимовыгодными.
Мутуализм (в биологии) — это позитивные взаимодействия между видами.
Кроме распространённых (приведённых выше) примеров, бывают крайне редкие случаи мутуализма. Такой редкий случай взаимности наблюдался между тарантулами и лягушками в Южной Америке. Животных живут в одном логове: паук защищает амфибию от хищников, а лягушка питается насекомыми и паразитами, атакующими яйца паука. Когда тарантулы и лягушки живут в гармонии, не знаю, можем ли мы говорить об их «интеллекте» в случаях найденной взаимности. В основном так действует эволюция — она работает на выживание. Миллионы лет эволюции привели к такому поведению, которое не является сознательным. Мутуализм — это добровольная взаимность. В данном примере удивительно то, что рассматриваемый паук-тарантул очень хорошо может питаться другими амфибиями того же вида, но рассматриваемую лягушку не трогает.
Особенность мутуализма в том, что два представителя (двух разных видов) могут прекрасно жить и размножаться друг без друга, но приходят к взаимности, поскольку вдвоём им жить гораздо комфортнее.
Более 48% наземных растений полагаются на микоризные связи с грибами для обеспечения их неорганическими соединениями и микроэлементами. В качестве ещё одного примера: тропические лесные деревья с рассеиванием семян полагаются на взаимосвязи с животными (в пределах 70–90%).
Кроме того, считается, что взаимность стимулирует эволюцию для большего биологического разнообразия. Тем не менее, взаимности исторически уделялось меньше внимания, чем другим взаимодействиям, таким как хищничество и паразитизм.
Помимо биологии, термин «Mutualism» используют в социологии, как длительное и взаимополезное сожительство двух людей или взаимодействие двух людских сообществ.
Другие значения слова «мутуализм» :
Мутуализм (экономическая теория), связанная с Пьером-Жозефом Прудоном.
Мутуализм — общественное движение, продвигающее взаимные организации.
Мутуализм в биологии
Мутуализм описывает экологическое взаимодействие между двумя или более видами, при котором каждый вид имеет чистую выгоду
Мутуализм описывает экологическое взаимодействие между двумя или более видами, при котором каждый вид имеет чистую выгоду. Мутуализм — это распространенный тип экологического взаимодействия. Яркие примеры включают цветковые растения, опыляемые животными, растения, распространяемые животными, и кораллы с зооксантеллами, среди многих других.
Мутуализм можно противопоставить межвидовой конкуренции, в которой каждый вид испытывает снижение приспособленности и эксплуатации или паразитизма, при котором один вид получает выгоду за «счет» другого.
Термин «мутуализм» был введен Пьером-Жозефом ван Бенеденом в его книге 1876 года для обозначения «взаимопомощи между видами».
Мутуализм часто смешивают с двумя другими типами экологических явлений: сотрудничеством и симбиозом. Кооперация чаще всего относится к повышению приспособленности посредством внутривидовых взаимодействий, хотя она использовалась (особенно в прошлом) для обозначения мутуалистических взаимодействий, а иногда и для обозначения мутуалистических взаимодействий, которые не являются обязательными.
Симбиоз включает в себя два вида, живущих в тесном физическом контакте в течение длительного периода своего существования, и может быть мутуалистическим, паразитическим или комменсальным, поэтому симбиотические отношения не всегда мутуалистичны, а мутуалистические взаимодействия не всегда симбиотичны. Несмотря на различное определение мутуалистических взаимодействий и симбиоза, мутуалистические взаимодействия и симбиоз в основном использовались взаимозаменяемо в прошлом, и путаница в их использовании сохраняется.
Мутуализм играет ключевую роль в экологии и эволюции. Например, мутуалистические взаимодействия жизненно важны для функционирования наземных экосистем, поскольку около 80% наземных видов растений полагаются на микоризные отношения с грибами, чтобы обеспечить их неорганическими соединениями и микроэлементами.
В качестве другого примера, оценка деревьев тропических лесов с взаимным распределением семян с животными колеблется в пределах 70–90%. Вдобавок считается, что мутуализм стимулировал эволюцию большей части наблюдаемого нами биологического разнообразия, например цветочных форм (важных для мутуализма опыления) и совместной эволюции между группами видов.
Мутуализм также был связан с крупными эволюционными событиями, такими как эволюция эукариотической клетки (cимбиогенез) или заселение земли растениями в ассоциации с микоризными грибами.
Несмотря на важность мутуализма как в эволюции, так и в экологии, некоторые авторы утверждали, что мутуализм менее изучен, чем другие межвидовые взаимодействия, такие как хищничество или паразитизм, с главным аргументом в том, что учебники по экологии и биологии в меньшей степени склоняются к мутуализму. Другие авторы утверждали, что это не так при рассмотрении первичной исследовательской литературы.
Типы мутуализма
Ресурс-ресурсные отношения
Взаимные отношения можно рассматривать как форму «биологического обмена» в микоризных ассоциациях между корнями растений и грибами, при которых растение предоставляет грибу углеводы в обмен на прежде всего фосфаты, но также и азотистые соединения.
Другие примеры включают бактерии ризобии, которые связывают азот бобовых растений (семейство Fabaceae) в обмен на энергосодержащие углеводы.
Сервисно-ресурсные отношения
Отношения между сервисом и ресурсом — обычное дело. Три важных типа — это опыление, чистящий симбиоз и зоохория. При опылении растение обменивает пищевые ресурсы в виде нектара или пыльцы для распространения пыльцы.
Фагофилы питаются эктопаразитами (ресурсом), тем самым обеспечивая защиту от вредителей, например, при очистке симбиоза. Elacatinus и Gobiosoma, род бычков, во время чистки питаются эктопаразитами своих клиентов.
Зоохория — это распространение семян растений животными. Это похоже на опыление в том смысле, что растение производит пищевые ресурсы (например, мясистые плоды, переизбыток семян) для животных, которые распространяют семена (услуга).
Другой тип — это защита от тлей от муравьев, при которой тля продает богатую сахаром падь (побочный продукт их способа питания соком растений) в обмен на защиту от хищников, таких как божьи коровки.
Сервисно-сервисные отношения
Строгое взаимодействие «сервис-сервис» встречается очень редко по причинам, которые далеко не ясны. Одним из примеров является связь между морскими анемонами и анемоновыми рыбами в семействе Pomacentridae: анемоны обеспечивают рыбам защиту от хищников (которые не могут переносить укусы щупалец анемона), а рыбы защищают анемоны от бабочек (семейство Chaetodontidae), которые едят анемонов.
Однако, как и у многих мутуализмов, у него есть более чем один аспект: в мутуализме анемон-анемон отходы аммиака из рыбы питают симбиотические водоросли, которые находятся в щупальцах анемона. Таким образом, то, что кажется сервис-сервисным мутуализмом, на самом деле имеет компонент сервис-ресурс.
Второй пример — это отношения между некоторыми муравьями рода Pseudomyrmex и деревьями рода Acacia, такими как свистящая колючка и акация. Муравьи гнездятся внутри колючек растения. В обмен на укрытие муравьи защищают акации от нападения травоядных (которых они часто едят, внося ресурсный компонент в эти отношения «сервис-сервис») и конкуренции со стороны других растений, обрезая растительность, которая затеняла бы акацию.
Мутуализм: симбиотические отношения
Мутуализм описывает тип взаимовыгодных отношений между организмами разных видов. Это симбиотические отношения, в которых два разных вида взаимодействуют друг с другом и в некоторых случаях полностью полагаются на друг друга для выживания. Другие типы симбиотических отношений включают паразитизм (когда один вид приносит пользу, а другому вред), и комменсализм (когда один вид приносит пользу, не причиняя вреда и не помогая другому).
Типы отношений
Мутуалистические отношения могут быть классифицированы как обязательные или факультативные. В обязательном взаимности выживание одного или обоих организмов зависит от отношений. При факультативном взаимности оба организма извлекают выгоду, но не зависят от их отношений для выживания.
Растительные опылители и растения
Насекомые и животные играют жизненно важную роль в опылении цветущих растений. Хотя растение-опылитель получает нектар или плоды от растения, оно также собирает и переносит пыльцу в процессе.
Цветущие растения сильно зависят от насекомых и других животных для опыления. Пчелы и другие насекомые соблазняются растениями сладкими ароматами, выделяемыми из их цветов. Когда насекомые собирают нектар, они покрываются пыльцой. По мере того как насекомые путешествуют от растения к растению, они откладывают пыльцу с одного растения на другое. Другие животные также участвуют в симбиотических отношениях с растениями. Птицы и млекопитающие едят фрукты и распространяют семена в другие места, где семена могут прорасти.
Муравьи и Тли
Некоторые виды муравьев пасут тлю для того, чтобы иметь постоянную поставку пчелиной росы, которую производят тли. В свою очередь, тля защищена муравьями от других хищников насекомых.
Некоторые виды муравьев разводят тлю и других насекомых, которые питаются нектарам. Муравьи пасут тлю вдоль растения, защищая их от потенциальных хищников и перемещая их в лучшие места для получения нектара. Затем муравьи стимулируют тлю производить капельки медовой росы, поглаживая их усиками. В этих симбиотических отношениях муравьи получают постоянный источник пищи, а тля получает защиту и укрытие.
Буйволовые скворцы (Oxpecker)
Отношения между рыбами-клоунами и анемонами
Рыбы-клоуны живут в защитных щупальцах морского анемона. Взамен морской анемон получает очистку и защиту.
Рыба-клоун и морские анемоны имеют взаимные отношения, в которых каждая сторона предоставляет ценные услуги другой стороне. Морские анемоны прикрепляются к скалам в их водных средах обитания и ловят добычу, оглушая их своими ядовитыми щупальцами. Рыба-клоун невосприимчива к яду анемона и фактически живет в его щупальцах. Рыба-клоун очищает щупальца анемона, не давая паразитам. Они также действуют как приманка, заманивая рыбу и другую добычу на расстояние удара от анемона. Морской анемон обеспечивает защиту рыбы-клоуна, поскольку потенциальные хищники держатся подальше от его жгучих щупалец.
Акулы и Ремора Рыба
Ремора — это мелкая рыба, которая может прикрепляться к акулам и другим крупным морским животным. Ремора получает пищу, а акула получает груминг.
Рыба Ремора длиной от 1 до 3 футов использует специализированные передние спинные плавники для прикрепления к проходящим морским животным, таким как акулы и киты. Ремора обеспечивает полезную услугу для акулы, поскольку она сохраняет ее кожу чистой от паразитов. Акулы даже позволяют этой рыбе проникать в рот, чтобы очистить зубы от мусора. Ремора также потребляет ненужные отходы, оставшиеся от еды акулы, что помогает поддерживать чистоту окружающей среды акулы. Это уменьшает воздействие акулы на бактерии и другие болезнетворные микробы. Взамен рыба Ремора получает бесплатное питание и защиту от акулы. Поскольку акулы также обеспечивают транспорт для ремора, рыба способна экономить энергию в качестве дополнительного преимущества.
Лишайники
Лишайники являются результатом симбиотического союза между грибами и водорослями или грибами и цианобактериями. Гриб получает питательные вещества, полученные из фотосинтезирующих водорослей или бактерий, в то время как водоросли или бактерии получают пищу, защиту и стабильность от гриба.
Азотфиксирующие бактерии и бобовые
Азотфиксирующие бактерии живут в корневых волосках бобовых растений, где они преобразуют азот в аммиак. Растение использует аммиак для роста и развития, в то время как бактерии получают питательные вещества и подходящее место для роста.
Атмосферный азот является важным газом, который необходимо преобразовать в пригодную для использования форму, чтобы его могли использовать растения и животные. Этот процесс превращения азота в аммиак называется азотфиксацией и жизненно важен для цикла азота в окружающей среде.
Бактерии ризобии способны к азотфиксации и живут в корневых клубеньках (небольших наростах) бобовых. Бактерии производят аммиак, который поглощается растением и используется для производства аминокислот, нуклеиновых кислот, белков и других биологических молекул, необходимых для роста и выживания.
Люди и бактерии
Бактерии живут в кишечнике и на теле человека и других млекопитающих. Бактерии получают питательные вещества и жилье, в то время как их хозяева получают пищеварительные преимущества и защиту от патогенных микробов.
Между людьми и микробами, такими как дрожжи и бактерии, существуют взаимные отношения. Миллиарды бактерий живут на вашей коже либо в комменсалистских (благотворно влияющих на бактерии, но не помогающих и не вредящих хозяину), либо во взаимных отношениях. Бактерии во взаимном симбиозе с людьми обеспечивают защиту от других патогенных бактерий, предотвращая колонизацию вредных бактерий на коже. Взамен бактерии получают питательные вещества и место для жизни.