Положительные отношения (симбиоз)

Комменсализм — такая форма взаимоотношений между двумя видами, когда один вид организмов получает пользу от совместного существования, а другому это безразлично (рис. 15.14).

Пример взаимовыгодных отношений между видами (птицы выщипывают шерсть во время линьки копытных животных и склевывают клещей)

Рис. 15.14. Пример взаимовыгодных отношений между видами (птицы выщипывают шерсть во время линьки копытных животных и склевывают клещей)

Проявляется в форме квартиранст- ва — использование в качестве убежища (самка рыбы-горчак откладывает икринки в мантийную полость двустворчатого моллюска — беззубки) или нахлебничества — использование остатков нищи (рыба-прилипало, ротовая амеба у человека).

Биологическое значение комменсализма:

  • • способствует более тесному сожительству видов;
  • • позволяет более полно использовать пищевые ресурсы;
  • • более полное освоение среды. Мутуализм взаимовыгодное сосуществование организмов двух видов.

Разновидности мутуализма.

  • 1. Облигатный (обязательный) — один из партнеров не может существовать без другого. Примеры:
    • • термиты и одноклеточные жгутиковые: термиты предоставляют среду обитания, а жгутиковые — ферменты для расщепления древесины;
    • • лишайник = грибы + водоросли (заселяют места, недоступные каждому из них в отдельности).
  • 2. Факультативный (необязательный, временный или с незначительной выгодой — протокооперация). Примеры:
    • • рак-отшельник и актиния: рак является средством передвижения и получает охрану и часть добычи;
    • • краб-боксер, обитающий в западной и индийской частях Тихого океана, а также в районе Маршалловых островов, практически постоянно носит на своих клешнях «пучки» актиний, которые он использует для обороны и обездвиживания добычи. Примечательно, что клешни краба изменены таким образом, что позволяют обхватить актинию вокруг стебля, не причиняя ей вреда. Для актиний выгода от такой формы взаимоотношений сводиться к использованию остатков пищи партнера;
    • • бобовые растения и азотфиксирующие бактерии: растения дают бактериям углеводы и получают от них азот в усвояемой форме.

Иногда в формировании симбиотического комплекса принимают участие несколько видов организмов. Примером такого «сверхорганизма» может служить морской малощстинковый червь Olavius algarvensis, местом обитания которого является верхний слой донных отложений Средиземного моря. Отличительной особенностью данного вида червей является отсутствие пищеварительной и выделительной систем. Функции питания и утилизации конечных продуктов обмена обеспечиваются четырьмя видами бактерий-хемосинтетиков, обитающих под наружными покровами червя. В процессе совместной эволюции между организмом червя и данными микроорганизмами установились тесные взаимоотношения. В результате последние приобрели благоприятную среду обитания, а червь — легко доступный источник питания и эффективный «реактор» для утилизации конечных продуктов азотистого обмена. Так, одни из этих бактерий синтезируют органические вещества из углекислого газа за счет энергии, освобождающейся в процессе окисления сульфидов до сульфатов (в качестве окислителя используется кислород, а при отсутствии кислорода — нитраты). Все необходимые для этого процесса субстраты поступают из морской воды путем диффузии через кутикулу червя. Бактерии активно размножаются, часть их фагоцитируется и переваривается клетками червя. Другие бактерии-симбионты поглощают и с помощью специальных ферментов утилизируют мочевину, аммоний и прочие отходы жизнедеятельности червя. Другим примером многокомпонентной симбиотической системы является устойчивое тройное сообщество, обитающее в горячих (65°С) геотермальных почвах Йеллоустонского национального парка (США). В его состав входят цветковое травянистое растение (родственное просу), гриб и РНК-вирус, развивающийся в клетках последнего. Показано, что ни один из членов кооперации в отдельности не способен переносить температуру выше 38°С. Свойство термостойкости присуще только полной симбиотической системе, механизмы его формирования до конца не ясны.

Несомненный интерес представляют обратимые переходы от мутуализма к антагонизму, обнаруженные у светящейся бактерии Photorhabdus luminescens. Данный микроорганизм может существовать в двух формах — М (мутуалистической) и Р (патогенной). М-формы на взаимовыгодных условиях обитают в кишечнике круглого червя Heterorhabditis bacteriophora. После внедрения червя в насекомое-жертву и выхода бактерий в тело последнего происходит трансформация М-формы микроба в P-форму, которая вырабатывает сильный токсин, умерщвляющий насекомое. Затем бактерии и червь совместно переваривают ткани насекомого и активно размножаются. При этом бактерии выделяют антибиотик, подавляющий развитие других микроорганизмов. Поедая ткани жертвы, нематода повторно «заражается» светящимися бактериями, которые прикрепляются к стенке кишечника, затем проникают в клетки ректальных желез, где происходит обратный процесс — превращение P-формы в М-форму. Активно размножаясь, бактерии выходят в полость тела червя, где их заглатывают молодые особи. После гибели материнского организма молодые черви выходят из него и трупа насекомого. После их внедрения в тело другого насекомого весь цикл описанных процессов повторяется. Исследование механизма обратимой трансформации М- и Р-форм данной бактерии показало, что в ее основе лежит инверсия (переворот) регуляторного участка промотора определенного гена, осуществляемая специальными ферментами — ДНК-инвертазами. Причем этот процесс в значительной мерс носит случайный характер. Преобладание одной из двух форм бактерий в соответствующих средах происходит благодаря естественному отбору.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >