Мутуализм

…мутуализм, по-видимому, приходит на смену паразитизму по ходу эволюции экосистем в сторону большей зрелости; и он, вероятно, особенно важен в тех случаях, когда лимитированы некоторые ресурсы среды (например, на не­плодородной почве); в такой ситуации взаимная кооперация может обеспечить весьма существенное селективное преимущество. Вопрос о том, каким образом возникают и закрепляются генетически такие взаимовыгодные отношения в мире дарвиновской борьбы за существование, до сих пор вызывает оживленные дискуссии среди популяционных генетиков

Мутуализм (облигатный симбиоз) — одна из форм положительного взаимодействия организмов двух видов, при которой оба организма находятся в полной зависимости друг от друга.

Примером мутуализма является симбиоз между жвачными и бактериями, обитающими в их рубце. Анаэробные условия в рубце неблагоприятны для роста бактерий (только 10 процентов энергии травы или сена, съеденных коровой, ассимилируются бактериями), но именно благодаря этим неблагоприятным условиям жвачные вообще могут существовать на таком субстрате, как клетчатка. Основная часть энергии, полученной в результате деятельности микроорганизмов, запасается в жирных кислотах, которые образуются из клетчатки, но не разлагаются дальше. Жвачные могут непосредственно ассимилировать эти конечные продукты. Таким образом, партнерство очень полезно для жвачных, которые получают большую часть энергии в виде клетчатки; эту энергию они не смогли бы использовать без помощи симбионтов. Бактерии в свою очередь обеспечиваются «культуральной средой» с постоянными температурными условиями.

Другим примером является сотрудничество между термитами и обитающими в их кишечнике жгутиковыми. Многие виды термитов не могут переваривать древесину, которой они питаются  без этих специализированных жгутиковых (группа видов от­ряда Hypermastigina). Это было доказано экспериментально: термиты погибали от голода, если у них искусственно удаляли жгу­тиковых из кишечника. Жизненный цикл симбионтов точно скоординирован с жизнедеятельностью хозяина; в частности, при выделении термитами гормонов линьки жгутиковые образуют цисты.  Это очень важно для передачи, а также для повторного заражения термитов, теряющих при линьке выстилку кишечника и затем снова заглатывающих ее. Симбионты термитов живут внутри тела хозяина.

Однако еще более тесная взаимосвязь может возникать между хозяевами и микроорганизмами, живущими вне животного-хозяина; подобные ассоциации фактически представляют собой следующую ступень в эволюции мутуализма (здесь меньше вероятность того, что такие взаимоотношения могут превратиться в паразитизм!). Интересны в этом отношении некоторые тропические муравьи, которые разводят целые грибные сады на листьях, принесенных в муравейник. Муравьи удобряют «посевы» грибов, заботятся о них и собирают урожай точно так же, как это делал бы рачительный фермер. Для разложения листьев в норме требуется определенная последовательная смена микроорганизмов, причем грибы базидиомицеты появляются на последних стадиях разложения. Однако если листья в грибных садах «удобряются» выделениями муравьев, то грибы, подобно быстрорастущей монокультуре, оказываются способными быстро размножаться на свежих листьях, обеспечивая муравьев пищей. Для поддержания этой монокультуры так же, как при интенсивном возделывании зерновых человеком, требуются большие затраты энергии, в данном случае «муравьиной энергии».

Эколог Дженген (Jansen, 1965, 1966) описал замечательный пример мутуалистической связи между определенными видами муравьев и одним из видов акации в тропиках. Акация предоставляет муравьям пищу и жилье (муравьи гнездятся в основании раздутых колючек). Муравьи же в свою очередь защищают дерево от возможных посягательств растительноядных насекомых. Если в опыте убрать муравьев (это иногда встречается в природе при обработке деревьев инсектицидами), то на дерево сразу же нападают листогрызущие насекомые, оно лишается листвы и часто погибает.

Лишайники — это симбиотическая система определенных грибов и водорослей; функциональная и морфологическая связь этих организмов настолько тесна, что их можно рассматривать как своего рода особый организм, не похожий ни на один из слагающих его компонентов. Лишайники обычно классифицируют как отдельные «виды», несмотря на то что они состоят из двух неродственных видов. Компоненты лишайников нередко можно изолированно культивировать в лаборатории, однако сами лишайники трудно вырастить в культуре, хотя в природе они могут существовать в очень суровых условиях. Лишайники интересны тем, что на их примере можно наблюдать постепенную эволюцию от паразитизма к мутуализму. У некоторых более примитивных лишайников гриб фактически проникает в клетки водоросли, и по существу является паразитом. У эволюционно более развитых видов мицелий гриба (его гифы) не проникает в клетки водоросли, но оба организма живут в полной гармонии.

Модель лишайника символична для человека. До сих пор человек существовал в своей автотрофной среде как паразит, потребляя то, что ему нужно и не заботясь о благосостоянии своего хозяина, т. е. планеты  Непомерно разрастающиеся города становятся паразитами сельской местности, которая так или иначе должна снабжать их пищей, водой и воздухом и перерабатывать огромные количества отходов. Ясно, что человек должен установить мутуалистический союз с природой. Если он не научится этому, то, подобно «неразумному» или «неадаптированному» паразиту, может довести эксплуатацию своего хозяина до такой степени, что погубит и себя.
(Одум, Экология том 2, глава 7.4)

Реклама

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s