У этого термина существуют и другие значения, см. Симбиоз (значения).
Запрос «Симбионт» перенаправляется сюда; о видиоигре см. Симбионт (игра).
Рыба-клоун и морской анемон — организмы, сосуществующие в мутуалистическом симбиозе
Симбио́з
(греч. συμ-βίωσις — «совместная жизнь»[1] от συμ- — совместно + βίος — жизнь) — форма взаимоотношений, при которой оба партнёра извлекают пользу из другого.
В природе встречается широкий спектр примеров взаимовыгодного симбиоза (мутуализм). От желудочных и кишечных бактерий, без которых было бы невозможно пищеварение, до растений (примером служат некоторые орхидеи, чью пыльцу может распространять только один, определённый вид насекомых). Такие отношения успешны всегда, когда они увеличивают шансы обоих партнёров на выживание. Осуществляемые в ходе симбиоза действия или производимые вещества являются для партнёров существенными и незаменимыми. В обобщённом понимании такой симбиоз — промежуточное звено между взаимодействием и слиянием.
Обоюдно выгодный, обязательный вид симбиоза называют мутуализмом. Комменсализмом называют отношения, полезные одному, но безразличные другому симбионту, аменсализмом — отношения, вредные одному, но безразличные другому. А кооперацией называют необязательные взаимовыгодные отношения. Форма симбиоза, при которой один организм (паразит) использует другой (хозяин) в качестве источника питания или/и среды обитания, называется паразитизмом.
Разновидность симбиоза — эндосимбиоз (см. симбиогенез), когда один из партнёров живёт внутри клетки другого.
Наука о симбиозе — симбиология. Основы учения о взаимопомощи (в том числе симбиозе) во второй половине XIX века заложили независимо друг от друга российские естествоиспытатели П. А. Кропоткин и К. Ф. Кесслер, а также немецкий учёный Генрих Антон де Бари, предложивший термины «симбиоз» и «мутуализм».
Птицы и крупные животные саванн
Чаще такими птицами становятся африканские скворцы или воловьи соловьи.
Обычно они мирно сидят на буйволах, жирафах, носорогах, бегемотах, слонах и других крупных животных и удаляют из их толстой шкуры присосавшихся к ней паразитов. Чаще всего это клещи, но могут быть и другие кровососущие насекомые.
Такое сосуществование взаимовыгодно, так как птицы получают необходимые питательные вещества, а животные избавляются от назойливых насекомых, которые создают им дискомфорт и мешают спокойно жить.
Мутуализм
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.
В зависимости от их питательной системы, можно понять неотъемлемую функцию грибов в естественном биологическом цикле, частью которого они являются. Сапротрофные грибы можно определить как «очистители окружающей среды». Фактически, они питаются смертоносными веществами, физически очищая окружающую среду, в которой они живут, и в то же время перерабатывают все те органические вещества, из которых они питаются, превращая их в неорганические вещества, такие как вода, углекислый газ и минеральные соли; эти первичные неорганические элементы, таким образом, возвращаются в окружающую среду и оживляют естественный биологический цикл.
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.
Зуйки и крокодилы
Зуйков в случае симбиоза с крокодилами можно назвать зубными щётками. Наблюдать за их взаимодействием весьма забавно.
Огромный крокодил после сытного обеда выползает на берег в спокойное место, раскрывает широко пасть, и через некоторое время в неё залетает одна или несколько птичек.
Пернатые чистильщики удаляют из зубов и межзубных пространств гиганта остатки застрявшей там пищи. Крокодил тем самым получает качественную гигиену полости рта, а птица — пропитание.
К тому же зуёк предупреждает рептилию о приближающейся опасности: если птица чувствует её, то издаёт резкий крик и улетает, тем самым давая понять крокодилу, что пора убираться восвояси.
Реморы и акулы со скатами
Реморы — это небольшие рыбки, верхняя часть тела которых оснащена специальными образованиями, похожими на присоски.
Они прилипают с их помощью к нижней части туловища крупных рыб или скатов. Это позволяет им без усилий перемещаться по океану, получать остатки пищи от трапезы великанов.
В благодарность они очищают кожу своих носителей от надоедливых паразитов и вредоносных бактерий.
Обычно каждый из представителей симбиотической пары ценит то, что делает для него партнёр, так как животные на интуитивном уровне понимают: без такого взаимодействия им попросту не обойтись.
В природе очень часто встречаются варианты взаимовыгодного сосуществования животных. Представители фауны, принадлежащие к разным видам и семействам, оказывают друг другу неоценимые услуги, помогая улучшить качество жизни. В основном это взаимодействие основано на том, что одна особь предоставляет услуги чистки, а другая взамен даёт пропитание. Но варианты бывают самые разные. Птицы и крупные животные саванн Чаще […]
—>
СИМБИОЗ
Симбиоз
(греч. symbiosis совместная жизнь, сожительство) — возникшее в процессе эволюции длительное или постоянное тесное сожительство организмов разных видов, находящихся в различных (от взаимополезных до односторонне вредных) взаимоотношениях друг с другом. Такие организмы называют симбионтами (см.).
Симбиоз объединяет три основных типа связей между организмами: взаимовыгодные, или мутуализм (многие ученые только эту форму отношений относят к Симбиозу); выгодные для одного организма и по большей части безразличные для другого — комменсализм (см.); выгодные для одного и более или менее вредные для другого — паразитизм (см.). Промежуточное положение между комменсализмом и паразитизмом занимает аменсализм или форма нахлебничества, безусловно полезная для одного вида — нахлебника, но (хотя бы косвенно) вредная для другого, напр, нек-рые членистоногие, обитающие в норах совместно с основными хозяевами, могут служить источником инфекции.
Термин «симбиоз» был впервые применен немецким ботаником де Бари (A. De Bary) в 1879 г. для характеристики всякого рода сожительства в широком смысле. Характер взаимовыгодного сожительства был впервые описан А. С. Фаминциным и И. Ф. Баранецким в 1867 г. на примере анализа структуры лишайников как формы существования гриба и водорослей. При этом гриб формирует структуру лишайника, способствует удержанию воды, поглощению питательных веществ; клетки зеленых и сине-зеленых водорослей (цианбактерий), расположенные между нитями грибов, осуществляют фотосинтез и тем самым поставляют пищу для обоих сожителей. В результате гриб и водоросль представляют собой некий новый организм, сформированный из двух компонентов и способный к существованию в самых разнообразных климатических условиях.
Вместе с тем в общебиологическом смысле Симбиоз включает все три формы взаимоотношений, между к-рыми зачастую нет строгих границ и к-рые при определенных условиях могут переходить одна в другую. Так, клетки водорослей, обитающие в организме одноклеточной инфузории Paramecium bursaria, могут на свету за счет процессов фотосинтеза производить достаточное количество пищи как для самих себя, так и для своего хозяина (т. е. отношения на этом этапе носят мутуалистический характер); в темноте клетки водорослей ведут себя как комменсалы — они потребляют собственные запасы питательных веществ, ничего не отдавая хозяину и ничего не отнимая у него. В дальнейшем, когда запасы питательных веществ исчерпаны, эти клетки начинают вести себя как паразиты, потребляя те питательные вещества, к-рые добывает хозяин из окружающей среды.
С позиций Симбиоза решается также вопрос о происхождении способности клеток — эукариотов (см. Эукариотные организмы) — к таким формам деления, как митоз (см.) и мейоз (см.), и, следовательно, вопрос о возникновении многоклеточных организмов (гипотеза A. JI. Тахтаджяна, 1973). Представления о сожительстве древнейших организмов на клеточном (или протоклеточном) уровне легли также в основу одной из плодотворнейших гипотез о совместном их развитии, или симбиогенезе (термин, введенный в начале 20 в. К. С. Мережковским). По мнению Дж. Бернала (1969), Уилки и Рудина (D. Wilkie, D. Boodyn, 1970), такие важнейшие органеллы клетки всех эукариотов, как митохондрии и хлоропласты, тоже, вероятно, являются эндосимбионтами.
Ярким примером мутуализма, т. е. взаимовыгодного сожительства, служат Симбиозы термитов и жгутиковых (Hypermastigina), обитающих в заднем отделе кишечника термитов. Жгутиконосцы обладают ферментами, переваривающими древесину, питаются ею сами и переваривают ее для термитов, к-рые способны грызть и поедать древесину, но из-за отсутствия в кишечнике необходимых ферментов не могут самостоятельно усваивать ее; друг без друга эти организмы погибают.
У человека на поверхности кожи, слизистой оболочке полости рта и толстой кишки обитают бактерии, к-рые, находясь в симбиотических отношениях со своим хозяином (человеком), способствуют сохранению защитных свойств кожи и всего организма в целом. Вместе с тем при определенных условиях (напр., при ослаблении организма хозяина) они могут выступать в роли патогенной микрофлоры.
Комменсализм в чистом виде редок, т. к. в тех или иных условиях комменсалы либо могут приносить нек-рую пользу (и тогда отношения становятся мутуалпстическими), либо начинают причинять вред организму хозяина. Примером чистого комменсализма, видимо, могут служить растения эпифиты (ананасовые и орхидеи), растущие на поверхности деревьев, не причиняя им видимого вреда. В большинстве случаев комменсалы используют организм хозяина как место обитания, но иногда пользуются и его пищевыми отходами, становясь в этом случае нахлебниками хозяина.
Паразитизм рассматривают как особую форму симбиоза, а Ш. Д. Мошковский (1946) и В. А. Догель (1947) отличают эту форму существования организмов от симбиоза и относят к симбионтам только те организмы, к-рые сообща реагируют на воздействия окружающей среды, не причиняя друг другу вреда. Следует иметь в виду, что истинные паразиты в отличие от паразитоидов, питаясь за счет хозяина и (часто) размножаясь с его помощью, как правило, не убйвают своего хозяина. Отбор идет по линии взаимного приспособления, при к-ром хозяин приобретает относительную устойчивость к паразиту, а паразит взаимодействует с хозяином без особого для него ущерба.
С позиций пространственных отношений двух сожительствующих организмов их подразделяют на различные по типу случаи «квартирантства» — синойкии (то есть использования одним организмом другого в качестве дома, места обитания). Выделяют простое квартирантство (в этом случае организм хозяина является только домом, напр, для рыбок, живущих среди щупалец хозяина квартиры— актинии), эпиойкию (обитание на поверхности тела хозяина, напр, инфузории, обитающие на поверхности тела рачков Cammarus, крабы Pinnotheres, живущие в мантийной полости пластинчато-жаберных моллюсков), и энтойкию (сожитель живет внутри полости хозяина, напр. рыбка Fieraster, обитающая в водяных легких голотурии). При всех формах квартирантства, за исключением простого, могут наблюдаться в различной степени выраженные явления комменсализма, мутуализма и паразитизма.
См. также Паразитоценоз.
Библиография:
Бернал Дж. Возникновение жизни, пер. с англ., М., 1969; Догель В. А. Общая паразитология, Л., 1962; Пианка Э. Эволюционная экология, пер. с англ., М., 1981; Рудин Д. и Уилки Д. Биогенез митохондрий, пер. с англ., М., 1970; Тахтаджян А. Л. Четыре царства органического мира, Природа, № 2, с. 22, 1973; Margulis L. Symbiosis and evolution, Sci. Amer., v. 225, p. 48, 1971.
A. H. Алексеев.
Птицы и крупные животные саванн
Чаще такими птицами становятся африканские скворцы или воловьи соловьи.
Обычно они мирно сидят на буйволах, жирафах, носорогах, бегемотах, слонах и других крупных животных и удаляют из их толстой шкуры присосавшихся к ней паразитов. Чаще всего это клещи, но могут быть и другие кровососущие насекомые.
Такое сосуществование взаимовыгодно, так как птицы получают необходимые питательные вещества, а животные избавляются от назойливых насекомых, которые создают им дискомфорт и мешают спокойно жить.
Жизнь рака-отшельника
Рак-отшельник — представитель отряда десятиногих раков (тип — членистоногие). Средний размер животного — около 10 см. Известно более 400 видов отшельников, но всех их объединяет одна особенность: из-за мягкого тела раки должны искать дополнительную защиту, поэтому они прячутся в пустые раковины моллюсков. Задней парой ног отшельник удерживается в ракушке, одной клешней, торчащей из входа в раковину, охотится, а вторая служит для защиты от врагов.
Отшельники чаще всего селятся на мелководье, некоторые виды предпочитают жить на глубине около 80 м. Питаются членистоногие мелкими ракообразными, червями, моллюсками, останками погибших морских животных.
Зуйки и крокодилы
Зуйков в случае симбиоза с крокодилами можно назвать зубными щётками. Наблюдать за их взаимодействием весьма забавно.
Огромный крокодил после сытного обеда выползает на берег в спокойное место, раскрывает широко пасть, и через некоторое время в неё залетает одна или несколько птичек.
Пернатые чистильщики удаляют из зубов и межзубных пространств гиганта остатки застрявшей там пищи. Крокодил тем самым получает качественную гигиену полости рта, а птица — пропитание.
К тому же зуёк предупреждает рептилию о приближающейся опасности: если птица чувствует её, то издаёт резкий крик и улетает, тем самым давая понять крокодилу, что пора убираться восвояси.
