Симбиоз - это такая форма взаимоотношений, при которой формируются тесные функциональные взаимодействия, выгодные для обоих видов, или только для одного из них.
Аменсализм - это такая форма антибиотических отношений, при которой один вид, воздействуя на другой, подавляет его жизнедеятельность, не извлекая при этом для себя никакой пользы.
Например, деревья затеняют и поэтому угнетают травянистую растительность под их кронами.
В современную эпоху человек, разрушая и загрязняя окружающую среду, превратил большинство видов живых организмов в аменсалов.
Частным случаем аменсализма является аллелопатия
Аллелопатия ( - 0 ).
Аллелопатия(от греч. allelon - взаимно, pathos - страдание)- это такая форма антибиотических отношений, при которой взаимодействие организмов происходит посредством специфически действующих химических веществ, выделяющихся во внешнюю среду в процессе жизнедеятельности.
Это явление широко распространено в природе. Многие растения, животные и микроорганизмы выделяют во внешнюю среду продукты обмена веществ, обладающие определенной биологической активностью, тем самым оказывая влияние на другие организмы.
Явление аллелопатии особенно распространено среди растений:
*выделения листьев горькой полыни угнетают развитие многих растений;
*фасоль подавляюще действует на рост яровой пщеницы;
*корневые выделения пырея - на растущие вблизи с ним другие травянистые растения и даже деревья.
Поэтому это явление необходимо учитывать при совместном выращивании сельскохозяйственных культур.
На животных растения оказывают либо привлекающее, либо отталкивающее действие. Это особенно важно для растительноядных животных при выборе кормовых растений или для паразитов при выборе растений-хозяев.
Например:
*ослабленные в результате физиологических нарушений деревья (например, свежесрубленные деревья) выделяют летучие вещества, информирующие стволовых вредителей о том, что они могут их заселять.
Животные выделяют феромоны - своеобразные активные вещества, влияющие на развитие и поведение особей своего вида, а также сообщающие информацию особям других видов.
Многие микроорганизмы также вырабатывают биологически активные вещества.
Например, широкую известность получили антибиотики пенициллин, стрептомицин и другие продукты жизнедеятельности грибков.
3.3. СИМБИОЗ.
Такие взаимоотношения широко распространены в природе.
К симбиотическим отношениям относятся: комменсализм ( + 0 ), синойкия ( + 0) протокооперация ( + + ), мутуализм ( + + ).
Комменсализм ( + 0 ).
Комменсализм (нахлебничество или сотрапезничество)(от лат. com - совместно, сообща и mensa - стол) - это форма симбиоза, при которой один из партнеров (комменсал) питается остатками пищи или продуктами выделения другого (хозяина), не причиняя последнему вреда.
Например:
* типичными комменсалами среди крупных хищников являются шакалы, гиены;
* комменсалами являются песцы, которые следуют в тундре за белым медведем и доедают остатки его пищи;
* мальки многих рыб, живущие среди щупалец актиний и медуз, питаются отбросами их пищи;
* рыбы-прилипалы, присасываясь к телу акулы. питаются остатками ее пищи;
* многие птицы (жаворонки, овсянки, воробьи, куропатки и т.д.) кормятся продуктами выделения копытных животных, выбирая оттуда непереваренные зерна растений.
Когда поедание пищи комменсалом начинает вредить хозяину, то комменсализм переходит в конкуренцию или паразитизм.
Комменсализ тесно связан с синойкией.
Синойкия ( + 0 )
Синойкия (квартиранство)(от греч. synoikia - совместное жилище) -это форма симбиоза, при которой совместное проживание двух организмов разных видов является полезным для одного и безразличным для другого.
Синойкияявляется разновидностью комменсализма.
В отличие от комменсализма при синойкии не возникает непосредственных пищевых отношений. Один из организмов может использовать другой как место для поселения, как средство передвижения, для строительства жилья и т.д.
Различают несколько форм отношений при синойкии: топические, форические и фабрические отношения.
При топических отношениях один вид служит местом для поселения другого вида.
Примером топических связей может служить создание животными убежищ с благоприятным микроклиматом, которые могут использоваться и другими видами:
* внорах многих млекопитающих, наряду с их хозяевами, обитает множество других видов-квартирантов (например, в норах большой песчанки зарегистрировано 212 таких видов - млекопитающие, птицы, рептилии, амфибии, моллюски, насекомые, клещи, черви и др.);
*многочисленные виды насекомых и клещей обитают в муравейниках и термитниках.
Топические связи встречаются и среди растений (эпифитность):
* в тропических лесах это разнообразные растения-эпифиты (мхи, лишайники, лианы, папоротники, орхидеи и др.), растущие на стволах деревьев.
Топические связи широко распространены у животных с растениями:
* заросли тростников и водной растительности, снижая течение и силу ветра, создают благоприятные условия для поселения многих видов рыб и беспозвоночных животных;
* деревья используются для гнездования птиц.
При форических отношениях организм одного вида способствует расселению (распространению) организма другого вида.
Различают форезию и зоохорию.
Форезия – это форма межвидовых взаимоотношений, при которых организм больших размеров носит другой, менее крупный.
- форические связи формируются между крупными водными позвоночными и поселяющимися на их теле организмами-обрастателями (некоторые виды моллюсков, рачков, водоросли и др.);
* рыбы-прилипалы, присасываясь к телу акулы, не только вступают с ней в
форические связи, но и питаются остатками ее пищи, т.е. являются
комменсалами;
* летающие насекомые, птицы и животные могут переносить на себе большие
скопления клещей, блох и др.;
Зоохория(от греч. zoon - животное и choreo - двигаться, распространяться) - это форма межвидовых взаимоотношений, при которых животные содействуют растениям в распространении семян и плодов.
Различают две формы зоохории - эктозоохорию и эндозоохорию.
При эктозоохориисемена, прикрепившись с помощью различных приспособлений (зацепок, крючков, щетинок, клейких веществ и др.) к шерсти млекопитающих, к перьям птиц или к телу насекомых, разносятся ими на далекие расстояния. Отрываясь в различных местах, при наступлении благоприятных условий семена прорастают.
Нередко мелкие семена пристают к телу животных с грязью, а когда она высыхает, то стряхивается вместе с семенами:
* так распространяются многие степные, луговые, прибрежные и водные растения.
При эндозоохориимежду животными и растениями складываются еще более тесные взаимоотношения.
Животные поедают ягоды, сочные плоды, а семена, содержащиеся в них, вместе с продуктами обмена выделяются наружу, оказываясь таким образом в самых различных местах. При этом установлено, что семена не только не перевариваются, а под воздействием желудочного сока повышают свою всхожесть.
Описаны и другие формы форических связей.
Так например, наблюдения в эстуарии Пунта-Моралес (Коста-Рика) показали, что целый ряд организмов (особенно многочисленны были крабы, креветки и др.) связан с плавающими мангровыми листьями. Прикрепление к дрейфующим листьям, особенно выраженное во время прилива, уменьшает риск гибели от хищников и уменьшает затраты энергии на переселение из одного местообитания в другое.
При фабрических отношениях один вид использует другой для строительства жилья, гнезд, убежищ и т.д.
Наиболее широко распространенная форма фабрических связей - это использование в строительной деятельности различных растительных материалов (стеблей трав, мха, лишайников, веток и листьев деревьев и т.д.).
*так, например, бобр строит плотины и хатки, а птицы - гнезда;
*некоторые тропические древесные лягушки сворачивают крупные листья в виде воронки, в которой накапливается дождевая влага, и используют их для откладки икры;
*тесные фабрические связи характерны для муравьев и хвойных деревьев, опад которых составляет основу строительного материала муравейников.
Кроме того, при сооружении жилищ широко используется шерсть млекопитающих, перья и пух птиц, раковины моллюсков и т.д.
Нередко синойкия становится начальным этапом более тесных взаимоотношений типа паразитизма или мутуализма.
Протокооперация ( + + ).
Протокооперация – это взаимовыгодное, но не обязательное сосуществование организмов, пользу из которого извлекают все участники.
Классическим является сожительство рака-отшельника и актинии.
Оба этих вида получают пользу от такой связи: актинии, прикрепляясь к раковине моллюска, в которой обитает рак-отшельник, защищают последнего от врагов, а сами питаются остатками его добычи.
Другим примером являются взаимоотношения птицы-медоуказчика и капского медоеда.
Птица-медоуказчик, отыскав пчелиное гнездо, приводит к нему своего партнера - капского медоеда, который разрушает гнездо и поедает мед и личинки пчел, а медоуказчик довольствуется остатками. Польза от такого сосуществования выгодна для обоих партнеров.
Мутуализм ( + + ).
Мутуализм(от лат. mutuus - взаимный) - это взаимовыгодные отношения между видами, при которых присутствие одного партнера становится необходимым условием для существования другого.
Мутуалистические отношения очень широко распространены в природе.
Одним из самых известных примеров таких отношений являются лишайники, представляющие собой неразделимое сожительство грибов и водорослей.
Присутствие одного партнера становится необходимым условием для жизни другого: грибы доставляют водорослям влагу и растворенные минеральные вещества, а водоросли перерабатывают их в органические соединения, обеспечивая питание грибов и свое собственное.
Между грибами и водорослями возникают столь тесные связи, что они в раздельном виде в природе существовать не могут и ботаники разрабатывают номенклатуру и классификацию лишайников, словно они представляют собой настоящие виды.
Высшие растения также вступают во взаимовыгодные отношения с грибами или бактериями.
Многие деревья и кустарники нормально развиваются только тогда, когда на их корнях поселяются почвенные грибы. Грибы поглощают из корней растений нужные им питательные вещества, и в тоже время помогают растениям извлекать из почвы воду и минеральные элементы.
Многие виды древесных пород образуют на своих корнях особые вздутия - клубеньки, в которых обитают бактерии. Бактерии, питаясь органическими веществами корневых выделений растения, отдают ему свои продукты жизнедеятельности (минеральные и органические соединения, витамины). Растения и бактерии друг без друга хуже растут и плохо развиваются.
* так, например, бактерии-фиксаторы азота снабжают растение нитратами, вырабатываемыми ими из азота воздуха, а взамен они получают углеводы из растений.
Известны примеры сосуществования некоторых травоядных животных и микроорганизмов, обитающих в их желудке и кишечнике.
У травоядных животных, питающихся растительной пищей, отсутствуют ферменты, превращающие целлюлозу в более простые усваиваемые вещества, тогда как такие ферменты выделяются бактериями.
Таким образом, с одной стороны, наличие микроорганизмов в пищеварительной системе травоядных животных является совершенно необходимым условием для нормального существования последних, с другой стороны, находясь в желудке или кишечнике, микроорганизмы постоянно получают необходимые им питательные вещества и не подвергаются резким изменениям условий окружающей среды.
Термиты также не способны переваривать клетчатку без участия жгутиковых - простейших, обитающих в их кишечнике. Стоит удалить этих симбионтов, и термиты погибнуть от голода. В свою очередь жгутиковые находят в кишечнике термитов обилие пищи и другие благоприятные условия.
Примером мутуализма могут служить взаимоотношения пустынного растения юкка и юкковой бабочки, обитающих на юго-западе Америки.
Опыление растения юкки происходит исключительно благодаря тому, что женские особи юкковой бабочки откладывают яйца в семенные коробочки юкки, перенося при этом пыльцу с одного растения на другое. Появляясь из яиц, личинки юкковой бабочки находят себе готовую пищу в виде части вызревших семян юкки. Таким образом, ни один их этих организмов не способен существовать без другого.
Таким образом, комплекс отношений типа симбиоза содержит в себе самые разнообразные переходы - от более-менее индифферентных отношений (комменсализм, синойкия, зоохория) до взаимовыгодных отношений типа протокооперации и мутуализма.