Kölcsönösség - Myrkin B
8.6. kölcsönösség
A kölcsönösség az organizmusok közötti kölcsönhatás egyik formája, amelyben a partnerek részesülnek.
A kölcsönösség kapcsolata olyan szervezetekkel társul, amelyek nem versenyeznek az erőforrásokért. Mutualism magában foglalja a különböző együttműködési formák - az obligát (szimmetrikus vagy aszimmetrikus), amelyek megsértése megölte az egyik vagy mindkét együttműködő partner választható, amely segít a partnereknek a túléléshez, de ez nem kötelező számukra (így nazyvaemayaprotokooperatsiya). Tekintsük a kölcsönösség fő változatait.
Fungi képtelenek a fotoszintézis, előállíthatjuk a gyökerek növényi szerves anyagok és a növények kellő elágazó gombás szálak a több száz vagy több ezer alkalommal növeli a szívó felület a gyökerek. Ezenkívül egyes mycorrhizalis gombák nem csak passzívan képesek felszívni a tápanyagokat a talaj oldatából, de bomlékonyak is, és összetett anyagokat egyszerűbbé teszik. Ezenkívül az antibiotikumot szelektáló mikorrhizalis gombák védik a növények gyökerét a kórokozókból.
Mikorrhizák a lágyszárú növények általában nem faj specifikus (azaz az egyik típusú mikorrhiza gombák képződhetnek különböző növények), míg a fa - faj specifikus. Így a podereozovik magzati testei, emlékeztető, vaj vagy vörös hajúak alakulhatnak ki a megfelelő fafaj fotoszintézisének eredményeként.
Növények és mikroorganizmusok # 8209, nitrogén fixerek. Az ilyen kölcsönösség két lehetséges formája létezik: kötelező a kölcsönösség és a protokoll mûködése. Az első esetben, a nitrogén-kötő mikroorganizmusokat élő növények gyökereit (hüvelyesek, homoktövis, éger és mások), és így a keletkező csomók. A légköri nitrogén kötelező nitrogén-rögzítőkkel történő kötődését szimbiotikus nitrogén rögzítésnek nevezzük. Amikor protocooperation nitrogénfixációs organizmusok élnek a gyökerek szomszédos a talaj rész (rizoszféra) és az anyagcsere során a szerves anyagok, amelyek folyadékkapcsolatban vannak kultivátor állandó jelleggel gyökerek. Ezt a nitrogén rögzítést asszociatívnak nevezik. Általánosságban elmondható, hogy az asszociatív nitrogén rögzítés a természetes ökoszisztémákban, a szimbiotikumokban - az agroökoszisztémákban érvényesül.
A szimbiotikus mikroorganizmusok élhetnek a levelekben, például - az azol vízpáfrája, amely a trópusi övezetben gyakori. Kapcsolódó azolla cianobaktérium Anaba képes kijavítani egy év 1,000 kg / ha nitrogén (amely bizonyos rekord méltó Guinness). Összehasonlításképpen, beoltás Lóhere a központi zónában, amely képes az évben fix 200 kg / hektár nitrogén és lucerna meleg helyen a hosszúkás mező időszakban és az öntözés - a 700 kg / ha (az úton, az optimális dózis a nitrogén műtrágya különböző környezetben, és az különböző kultúrák között változik 50 # 8209; 200 kg / ha; jelenleg Oroszországban átlagos talajban hozzuk 10 kg / ha nitrogén műtrágya hatóanyag).
Új ("holt") szubsztrátumok biztosítása nitrogéntartalommal a szükséges túlfeszültség feltétele. A meleg éghajlaton nitrogén halmozódik fel a hordozó eredményeként szimbiotikus nitrogénkötés: Check úttörői láva, folyó hordalék betét, hegyi földcsuszamlások hüvelyesek (különösen gyakori fajta csillagfürt). Hűvösebb éghajlaton, nitrogént táplálunk eredményeként asszociatív nitrogénkötés, új szubsztrátok benőtt füvek és sások. A legsúlyosabb körülmények között az észak pionír cianobaktériumok, amelyek a sajátos képességgel bírnak, és a fotoszintézis és nitrogénkötő.
Mindazonáltal a biológiai nitrogénkötését környezetvédők magas elvárásoknak, meg nagyrészt helyettesíti az ember alkotta nitrogénkötésre ágazat, amelyben az ásványi nitrogén műtrágyák fogyaszt sok energiát. Ezen túlmenően, környezetbarát piszkos nemcsak a műtrágyák előállítása, hanem használni őket: ha csinál nitrogén műtrágya a mezőre, hogy 50% -a mosott ki a környezetbe, ami a szennyezés (főként az eutrofizáció, a vízi ökoszisztémák, lásd 12.7.).
Növények és rovarok # 8209, beporzók. Rovarokat tartalmazó pollen nektáron vagy pollenen. A rovarok részvételének esetei az olyan tipikusan szélben szennyezett növények beporzásában is, mint a gabonafélék. A rovarok # 8209, a pollinátorok átszállítják a pollent az egyik virágról a másikra a szél nagy távolságokig. Ha a fa pollen időben, miközben ryltsevaya felület megőrzi azt a képességét, hogy érzékeljük, lehet mozgatni, a szél nem több, mint 70 m (y fű - kevesebb, mint 10 m), akkor ez idő alatt a poszméhek szállítják a virágport a távolság 3 km. A pollen méhek átviteli sugarát általában 1 km-re korlátozzák.
Két fő fejlesztési irányait a növények és rovarok mutualism: keskeny és széles specializáció (azaz az irányt obligát mutualism és protocooperation). Ha az evolúció specializáció vezet számának korlátozása beporzó: van egy szövődménye a szerkezet a virág (mint a bab vagy Labiatae) oly módon, hogy a nektár csak a rovarok egy adott típusú szerkezet (elsősorban a mouthparts). A legnagyobb eredmény ennek a változatnak az evolúció - közötti kapcsolat beporzó és néhány képviselőjük orchideák, hogy vonzzák a férfi rovarok # 8209; beporzó utánozzák a megjelenés és szexferomonok a nőstények.
A széles körű specializációval a beporzók spektruma nő. A beporzók széles köre a családi Compositae képviselőivel rendelkezik. Ez megmagyarázza azoknak az antropogén zavaró ökoszisztémáknak a magas stabilitását, amelyekben a beporzó fajok összetétele elszegényedett. Emiatt a modern világban emberek zavarják, a növények és a rovarok kötelező kölcsönössége mindkét fél számára kevésbé előnyös, mint a protokoll mûködése.
A protokoll mûködésének hatékonysága az egyes rovarfajok által pollinázott különbözõ fajok nem egyszerû virágzásának köszönhetõen növekszik. Továbbá, a rovarok rendszerint virágok apogéjében járnak, amikor a nektár termelése maximális. (A méhészek jól tudják, hogy az egyházak először egy növényfajba látogatnak, és csak miután a virágok áthaladtak a nektárképződés csúcsán, átkapcsolnak más fajokból származó nektárra.)
A trópusokon egyes növények pusztítói madarak és denevérek.
Növények és állatok, amelyek elterjedt a maguk. A növények (és a magvak) megoszlása állatok segítségével (zoochoria) széles körben képviseltetik magukat. A 8209-es szerek, a szóróanyagok madarak, gyümölcsök, medvék, patások, rovarok. Az állatok emésztőrendszerén való áthaladáskor az állatkert növények magjait nemcsak nem emésztik, hanem növelik a csírázóképességet is.
Amellett, hogy a sűrű borítás védi a magokat az emésztéstől, a zoochoria más alkalmazkodása is van. Tehát a magvas növények (sok Labiatae, liliom, mák, Euphorbiaceae, Ranunculaceae, Asteraceae) által forgalmazott hangyák különleges függelékek gazdag olaj, ami vonzza a hangyák, és használja őket, mint az élelmiszer-Dry zoohornye gyümölcsök vannak ellátva a különböző horgok és sörték csatolni kell a szőrzet állatok , például egy repinichka, egy string, egy fekete kukorica, egy bojtorján.
Egyes állatok spórái segítségével terjedt el a gomba és a moha.
Alga és gomba a zuzmóban. Ebben az esetben a kölcsönösség olyan kötelező, és az együttműködő szervezetek funkciói annyira jól hangolják egymást, hogy új "másodrendű szervezet" keletkezik. Az algák a gomba szerves anyagokkal, gomba algás vízzel és ásványi elemekkel.
A kötelező kölcsönösség e változata nagyon széles körben jelen van: több száz jeggyel faj van. A zuzmók először a kőzetek felszínén laknak és széles körben elterjednek az északon, rendkívül korlátozott hőforrások és ásványi táplálkozási elemek esetén.
A szakirodalom sok éven át vitát folytatott a gombák és az algák zuzmók közötti kapcsolat szimmetriájáról. A közelmúltban ezeket a kapcsolatokat egyre inkább aszimmetrikusnak tekintik: a szimbiózis egyik nagy "haszna" egy gomba ("a tengeri moszat egy hercegnő, egy kegyetlen sárkány megragadja").
Emlősök és mikroorganizmusok, amelyek az emésztőrendszerükön élnek. A legtöbb állat, beleértve az embert is, de különösen a növényevők, nem tudja megemészteni az élelmiszer, mert nem rendelkeznek az enzimeket, amelyek lebontják a cellulóz és szerepét mikroorganizmusok - baktériumok és néhány protozoon élnek emésztési # 8209; traktusban.
A sima bálák bélrendszerében, 1000 baktériumfaj között megtalálhatók azok is, amelyek elpusztíthatják a kőolajtermékekben jelen lévő szerves anyagokat. Lehetséges, hogy ezeknek a szimbionációknak a jelenléte megmagyarázza ennek a fajta bálnák viszonylag magas stabilitását az óceán olajszennyezéséhez.
Kemoautotróf baktériumok és alacsonyabb állatok. Féregszerű állatok # 8209; Vestimentifera (típus pogonophores) a lárva stádiumban jellemző heterotrófia a szájüreg, az emésztőrendszer és a végbélnyílás. Azonban, miután nyelni kén baktériumok van csökkentése az emésztőrendszer, a állati sejtek vannak kitöltve kén baktériumok és Vestimentifera válnak „szimbiotikus autotróf.” A kölcsönösség eredményeként a baktériumok hidrogén-szulfidot és az állati szerves anyagot kapnak.
Hasonlóképpen, más pogonoforok a kenurális baktériumokkal, de metanobaktériumokkal már nem a kölcsönösség kapcsolatairól táplálkoznak. A baktériumok metánt használnak, olajos rétegekben képződnek, és a litoszféra lemezeiben repedések útján jutnak az óceánba. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy a Pogonophorot az olajmezők biológiai indikátorává tegyük.
Vesehullámok és algák. Az algák a koralltestben helyezkednek el, a mészkő vázában, és az állatot szerves anyaggal szállítják. Az állat tápanyagokat szállít az algákra és menedéket biztosít. A pogonophora-tól eltérően a korallok heterotrófok, amelyek a zooplanktont táplálják. Az algák csak a heterotróf táplálékból származó anyagok leghatékonyabb felhasználását segítik elő. Ez a kölcsönösség magyarázza a korallzátonyok gyors növekedését.
Ember és állattartó állatok és művelt növények. Ez a változat a kölcsönösség van protocooperation mindazonáltal senki a jelenlegi népsűrűség a világon nem nélkülözheti a mezőgazdasági állatokat és növényeket, vagy tehén, búza vagy rizs nem tud fennmaradni anélkül ember. Az ok mutualism mesterséges szelekció, ami egy „önző” motívumok emberek felerősödtek növények, állatok és ruderális csökkentett patientnost és violentnost hogy megfosztja ezeket a szervezetek képesek élni anélkül, hogy a gyámság. Ez a tenyésztési irány különösen aktív volt a 60-70 # 8209-ben; XX század. Amikor a zöld forradalom a szubtrópusi és trópusi övezetekben történt (lásd 11.5).
Az algák és a protozoák kölcsönös összefüggése az óceáni ökoszisztémákban széles körben elterjedt. Az algák elfogyasztása után előforduló protozoák kloroplasztjaikat használják, és a protozoon testében dolgoznak, amíg el nem fogynak, majd megemésztik.
Ahogy protocooperation (bár igen gyenge) lehet tekinteni közötti kapcsolat hüvelyesek és fűfélék bevetett füvezet: hüvelyesek miatt miatt szimbiotikus nitrogénfixációs baktériumok feltételeinek javítása érdekében a biztosítása gabona nitrogén és függőlegesen orientált szemes levelek, átszúrása a vastag fűnemű hüvelyesek, csökkentik a verseny szintjét a fény.
A kölcsönösség számos más "egzotikus" változata létezik:
- gomba termesztése hangyákkal és bogarakkal;
- kapcsolat az afrikai madarak és medoukazchika Cape méhészborz (madár van a méh fészkét, méhészborz és kinyitja azt);
- a tisztítószerek (madarak, halak) és "ügyfeleik" kapcsolata:
- a hangyák és az akác kapcsolatát (a hangyák őrzik az akácmintát, melynek gyümölcslevelét táplálják más fitofágokból) és még sokan mások. et al.
1. Milyen szerepet játszanak a mikorrhizalis gombák a növények életében?
3. Milyen esetekben lehet a növények mikorrhizás nélkül?
5. Az ökoszisztémák hogyan érvényesülnek a szimbiotikus nitrogén rögzítésében?
6. Mi a szerepe a biológiai nitrogén rögzítésnek a mezőgazdaság ökológiai állapotában?
7. Értékelje a kölcsönösség és a protokoll működésének szerepét a növényi rokonságban lévő rovarfergőkkel.
9. Milyen előnyei vannak a gomba és az algáknak a lichen-összetétel közös létezéséből?
11. vegye fontolóra a feleségesítést az állati kölcsönösség és a hemotrofikus baktériumok példájaként.
12. Milyen szerepet játszik az algás játék a korallok életében?
13. Miért kapcsolódnak egymáshoz az ember, a mezőgazdasági növények és az állatok közötti kapcsolat?