В чем проявляется симбиоз. Симбиоз: примеры в природе. Симбиоз животных: примеры. Симбиоз в растительном мире. Опыление растений насекомыми

Введение

В природе каждый живой организм живёт не изолированно. Его окружает множество других представителей живой природы. И все они взаимодействуют друг с другом. Взаимодействия между организмами, а также влияния их на условия жизни представляют собой совокупность биотических факторов.

Обычно симбиоз бывает мутуалистическим, т. е. сожительство обоих организмов (симбионтов) взаимовыгодно и возникает в процессе эволюции как одна из форм приспособления к условиям существования. cимбиоз может осуществляться как на уровне многоклеточных организмов, так и на уровне отдельных клеток (внутриклеточный cимбиоз). В симбиотические отношения могут вступать растения с растениями, растения с животными, животные с животными, растения и животные с микроорганизмами, микроорганизмы с микроорганизмами. Термин «cимбиоз» впервые введён нем. ботаником А. де Бари (1879) в применении к лишайникам.

В начале 20 в. русские учёные К. Мережковский и А. Фаминцын выдвинули гипотезу о ведущей роли cсимбиоза в прогрессивной эволюции органического мира (гипотеза симбиогенеза ), рассматривая, например, хлоропласты цветковых растений как видоизменённые симбиотические водоросли. Эта, казалось бы забытая, концепция возрождается. Многие современные учёные (микробиологи, цитологи и другие) возникновение в эволюции эукариотной клетки связывают с явлениями симбиоза. В частности, митохондрии рассматривают как видоизменённые прокариотные симбионты. При этом подчёркивается сходство ДНК митохондрий с ДНК кольцевой «хромосомы» прокариот.

Возможны следующие виды влияний одних организмов на другие:

· Положительное (+) - один организм получает пользу за счёт другого.

· Отрицательное (?) - организму причиняется вред из-за другого.

· Нейтральное (0) - другой никак не влияет на организм.

Таким образом, возможны следующие варианты отношений между двумя организмами по типу влияния их друг на друга:

В реферате я рассмотрю симбиотические взаимодействия.

1. Симбиоз

Симбиоз (от греч. ???- - «совместно» и???? - «жизнь») - это взаимовыгодное сосуществование представителей разных биологических видов.

В природе встречается широкий спектр примеров взаимовыгодного симбиоза. От желудочных и кишечных бактерий, без которых было бы невозможно пищеварение, до растений (зачастую орхидеи), чью пыльцу может распространять лишь 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.

Муравьи Irisomyrmex и растение Myrmecodia извлекают пользу от симбиозных отношений. Муравьи питаются сахарным нектаром этого растения, который вырабатывается в нектарниках (1), что развиваются у основания цветка (2) после того, как опадут лепестки и чашелистики. Растение потребляет жизненно важные минералы из дефекации муравьев и их отходов (3). которые всасываются через бородавчатую внутреннюю поверхность полостей (4). Это растение является эпифитом, растущим на деревьях в отдаленных тропических лесах, где почвы часто бедны питательными веществами. Минеральные питательные вещества, обеспечиваемые муравьями, дополняют скудный рацион растений. По мере роста растения его стебель увеличивается и увеличиваются полости, в которые проникают муравьи (5). Эти полости не связаны между собой, а имеют отдельные выходы наружу (6), потому целая колония муравьев вскоре может разместиться в таком растении.

Следует отметить, что комплекс отношений типа симбиоза содержит в себе самые разнообразные переходы - от отношений более или менее индифферентных до таких, когда оба члена сожительства обеспечивают взаимное существование. «Хотя таким образом нет доказательства, чтобы какое бы то ни было животное совершало действие, исключительно полезное для другого вида, - писал Чарльз Дарвин в « Происхождении видов», - однако каждый стремится извлечь выгоду из инстинктов других».

2. Мутуализм

Мутуализм - взаимополезное сожительство, когда присутствие партнера становится обязательным условием существования каждого из них. Примером служит сожительство клубеньковых бактерий и бобовых растений, которые могут совместно жить на почвах, бедных азотом, и обогащать им почву.

Самая тесная форма мутуализма - когда один организм живет внутри другого. Поразительным примером этого служит система органов пищеварения коров и других жвачных животных. Коровы, как и человек, не способны переварить целлюлозу - вещество, которое в большом количестве содержится в растениях. Но у жвачных животных есть особый орган - рубец. Он представляет собой полость, в которой живет множество микробов. Растительная пища, после того как животное ее прожевало, попадает в рубец, и там эти микробы разрушают целлюлозу. (Животное может отрыгнуть и вновь прожевать частично расщепленную пищу - именно этим и занимаются коровы, когда пережевывают свою жвачку.) Рубец коровы - это замкнутая микроэкосистема, образованная множеством различных микроорганизмов, задача которых состоит в переваривании целлюлозы для своего хозяина. Аналогично корневая система высших растений образована переплетением корневой ткани и грибных нитей, так что грибы снабжают растение минеральными веществами.

В животном мире пример наиболее совершённого симбиоза дают термиты, пищеварительный тракт которых служит приютом для жгутиковых или бактерий. Благодаря симбиозу, термиты в состоянии переварить древесину, а микроорганизмы получают убежище, вне которого они существовать не способны.

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. Долгое время было непонятно, относить ли лишайники к грибам или к водорослям. Оказалось, что лишайник - это симбиотическая система гриба и водоросли, функциональная и морфологическая связь которых настолько тесна, что их можно рассматривать как особого рода организм, не похожий ни на один из слагающих его компонентов. Поэтому лишайники обычно классифицируют не как симбиозы двух видов, а как отдельные виды живых организмов. Водоросль поставляет грибу продукты фотосинтеза, а гриб, будучи редуцентом, поставляет для водоросли минеральные вещества и, кроме того, является субстратом, на котором она живет. Это позволяет существовать лишайникам в крайне суровых условиях.

Рыба-клоун живет вблизи актиний. В случае угрозы рыба находит убежище в щупальцах актиний. При этом рыбы-клоуны отгоняют других рыб, которые любят полакомиться актиниями. Таким образом, оба организма получают взаимную выгоду от этого соседства. Разновидность такого вида мутуализма - когда один вид кормит другой: например, человек выращивает сельскохозяйственные растения и рогатый скот; муравьи выращивают грибы.

3. Протокооперация

Протокооперация (гр. протос - первый, лат. cooperatio - сотрудничество) относится к факультативным (необязательным) взаимодействиям, поскольку оба партнера могут существовать друг без друга. Примерами протокооперации служат: симбиоз актинии и рака-отшельника, симбиоз между человеком и обитающими в его кишечнике непатогенными бактериями, наличие сходной предостерегающей окраски у разных защищенных видов насекомых, например, черно-желто-полосатая окраска тела ос, пчел и шмелей (мюллеровская мимикрия).

Эти отношения взаимовыгодны для обоих партнеров. Подобные ассоциации между разными видами очень распространены в природе и играют крайне важную роль в эволюции разрозненного сообщества живых организмов в целостную надсистему вплоть до единого живого организма. Именно в этих отношениях формируется наибольшее количество синергетических эффектов, перерастающих в конечном итоге в ярко выраженные эмерджентные свойства надсистемы.

Случаи мутуализма чаще всего встречаются у организмов именно с разными потребностями. Очень часто, например, такие отношения возникают между автотрофами и гетеротрофами. При этом они как бы взаимодополняют друг друга. То есть в мутуализме наиболее полно проявляется принцип дополнительности, как наиболее фундаментальный закон природы. Ущербная в каком-то отношении биосистема стремится найти партнера, способного “закрыть” эту ущербность, но по-своему тоже ущербного, чья ущербность закрывается первым партнером. Это еще не мутуализм, а протокооперация. Совместная эволюция таких партнеров способствует более узкой специализации каждого из них, при этом их изначальная ущербность становится еще более явной. Но это энергетически более выгодно для системы в целом, поэтому такая система приобретает большую жизнеспособность. Однако каждый из компонентов в отдельности становится крайне уязвимым.

Примером протокооперации могут служить отношения крабов и кишечнополостных, которые прикрепляются к крабам, маскируя и защищая их своими стрекательными клетками. В то же время они используют крабов как транспортные средства и поглощают остатки их пищи.

4. Комменсализм

Комменсализм (лат. con mensa - буквально «у стола», «за одним столом») - взаимоотношения между индивидами или группами разных видов, которые сосуществуют без конфликтов и без взаимопомощи (например, чешуйница обыкновенная и человек).

В кишечнике любого животного содержится большое количество разных организмов. Некоторые из кишечных бактерий, ранее относимых к комменсалам, могут быть полезными для хозяина, например тем, что синтезируют витамины группы В, часть из которых может им усваиваться. Поэтому такие бактерии должны рассматриваться как симбионты, а не комменсалы. Известны и противоположные ситуации, когда организмы, считавшиеся симбионтами, на самом деле оказывались комменсалами. Предполагалось, в частности, что некоторые инфузории (Entodinium , Epidinium , Diplodinium ), встречающиеся в громадных количествах в рубце и других отделах желудка жвачных, помогают хозяину расщеплять клетчатку и растительные белки, перемешивать перевариваемую пищу, а также контролировать численность бактерий и грибов. Однако позднее было показано, что переваривание указанных веществ у жвачных (крупного рогатого скота, овец, антилоп) обеспечивается другими микроорганизмами.

Чрезвычайно широко распространен эктокомменсализм. Примером его может быть обитание бактерий на поверхности кожи человека или же некоторых простейших (инфузорий Hypotricha , Chontricha , Peritricha , и представителей класса сосущих инфузорий Suctoria) на поверхности тела многих беспозвоночных (гидры, различных губок, ракообразных и кольчатых червей), а также позвоночных (рыб, амфибий). Хозяин используется этими видами только как место обитания; никакой пользы от них он не получает.

Другую форму комменсализма демонстрируют некоторые бактерии. Так, если один вид бактерий не может использовать какой-то потенциально питательный материал, а другой вид бактерий расщепляет этот материал, образуя вещества, которые способен потреблять первый, то первый вид будет расти как комменсал второго. В этом случае комменсализм представлен в своем буквальном смысле - как «сотрапезничество» (лат. com - вместе, mensa - стол, трапеза).

В целом же у партнёров нет никаких общих интересов, и каждый отлично существует сам по себе. Однако подобные союзы облегчают одному из участников передвижение или добывание пищи, поиск убежища и т.д. Иногда такие союзы могут быть абсолютно фиктивными. Так, в раковинах моллюсков и панцирях ракообразных порой встречаются различные виды мшанок. Этот союз совершенно случаен, так как мшанки способны прикрепляться к любой твёрдой поверхности, и всё же многие животные, ведущие сидячий образ жизни, оказываются в выигрыше, прикрепившись к живому существу. Хозяин переносит их с места на место. Нередко при движении поток воды облегчает им добывание пищи.

Среди комменсалов различают фолеоксенов , которые в норах и гнёздах встречаются случайно; фолеофилов , встречающихся в этих убежищах чаще, чем в окружающей среде, и фолеобистов , которые проводят в них всю жизнь.

В зависимости от характера взаимоотношений видов-комменсалов выделяют три формы:

· синойкия (квартиранство) - одно животное (комменсал) использует другое животное (его раковину, гнездо и т.п.) в качестве убежища;

· эпойкия (нахлебничество) - одно животное (комменсал) прикрепляется к животному другого вида или живёт возле него, которое становится «хозяином» (например, рыба-прилипала плавником-присоской прикрепляется к коже акул и других крупных рыб, передвигаясь с их помощью и питаясь остатками их трапезы);

· энтойкия - одни животные поселяются внутри полостей других, имеющих сообщение с внешней средой.

Нахлебничество - потребление остатков пищи хозяина. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки недоеденной пищи, или акул с рыбами-прилипалами

Квартиранство (сожительство) - использование одними видами других (их тел или их жилищ) в качестве убежища или жилища. Такой тип взаимоотношений широко распространён у растений.

Наглядный пример сожительства дают некоторые усоногие рачки, прикрепляющиеся к коже кита. Они получают при этом преимущество - более быстрое передвижение, а киту не причиняют практически никаких неудобств.

Комменсализм особенно часто встречается среди морских животных. Хорошо известны отношения, связывающие некоторых рыб с акулами. Рыбки-лоцманы, питающиеся объедками со «стола» акулы, беспрестанно снуют небольшими косячками у её носа. Другим примером являются животные, нора которых служит убежищем для различных «гостей», питающихся объедками со стола хозяина. В норах млекопитающих, гнёздах птиц и жилищах общественных насекомых насекомые-комменсалы представлены большим числом видов (например, в норах альпийского сурка до 110 видов жуков).

Отношения типа комменсализма играют важную роль в природе, так как способствуют более тесному сожительству видов, более полному освоению среды и использованию пищевых ресурсов.

Заключение

Симбиоз в мире животных - частое явление. Он играет важную роль в природе, так как способствуют более тесному сожительству видов, более полному освоению среды и использованию пищевых ресурсов.

В симбиозе оба партнера оказываются взаимозависимыми друг от друга. Степень этой взаимозависимости может быть самой разной: от протокооперации, когда каждый из партнеров вполне может существовать самостоятельно при разрушении симбиоза, до мутуализма, когда оба партнера настолько взаимозависимы, что удаление одного из партнеров приводит к неминуемой гибели их обоих.

Подобные механизмы в природе не редкость. Протон объединяется с электроном, обнуляя тем самым общий электрический заряд получаемого в результате атома водорода. Атомы двух разных химических элементов сливаются в молекулу, объединяя свои внешние электронные оболочки, чтобы создать одну общую оболочку с полным комплектом электронов. Мужчина и женщина, являясь полными противоположностями друг другу, объединяются в семью, которая, как правило, гораздо более гармонична, чем каждый из людей в отдельности (“посему оставит человек отца и мать и прилепится к жене своей, и будут два одною плотью, так что они уже не двое, но одна плоть” [Мф 19:5-6]). В таких системах количество взаимодействий с внешним миром гораздо меньше, чем в разобщенном состоянии. То есть такие системы более независимы от внешнего мира. Именно минимум напряжений в отношениях с внешним миром отличает состояние гармонии, то есть наиболее устойчивое состояние, энергетически наиболее выгодное. Таким образом, объединение противоположных в каких-то отношениях живых существ в симбиозы есть прямое следствие принципа оптимальности.

Список литературы

1. www.wikipedia.org

2. www.diclib.com

3. www.dic.academic.ru

4. www.bse.sci-lib.com

презентация , добавлен 21.12.2015

Определение понятий биогеоценоза и экосистемы. Основные свойства биогеоценоза, механизмы его устойчивости. Приспособление организмов к совместной жизни. Виды биогеоценотических связей: симбиоз, мутуализм, нахлебничество, квартиранство и сотрапезничество.

презентация , добавлен 06.03.2014

Общая закономерность действия биотических факторов. Пища как важный экологический фактор для популяций животных. Взаимоотношения особей разных видов в сообществе. Классификация биотических взаимодействий. Симбиоз как позитивные отношения организмов.

реферат , добавлен 15.11.2009

презентация , добавлен 25.09.2015

Описание видов редких и исчезающих видов растений и животных. Мероприятия по защите вымирающих видов. Роль заповедников в процессе сохранения биологического разнообразия видов. Проекты генетического их воссоздания с помощью сохранившихся образцов ДНК.

презентация , добавлен 16.02.2015

контрольная работа , добавлен 28.09.2010

Создание и ведение красных книг для сохранения биологических видов. Красная книга Международного Союза Охраны Природы. Порядок сбора данных и разработки мероприятий по охране видов животных и растений, занесенных в Красную книгу Республики Казахстан.

реферат , добавлен 19.11.2009

Становление взаимоотношений природы и человека, характеризующиеся интенсивным развитием промышленного и сельскохозяйственного производства, преобразованием энергии. Правовой механизм экологической функции государства. Цель экологической функции права.

доклад , добавлен 06.05.2015

Виды воздействия на животный мир и их последствия. Управление использованием, охраной и воспроизводством биологических видов ресурсов. Учет, нормирование, лицензирование. Государственная экологическая экспертиза (ГЭЭ).

реферат , добавлен 25.10.2006

Значение слова экология. Экология как наука, направленная на понимание функционирования экосистем, взаимоотношений видов живых существ с окружающей средой. Основные показатели биогеоценоза. Механизмы устойчивости биогеоценозов. Охрана земельных ресурсов.

Все живые существа на земле взаимодействуют друг с другом в разной степени. Одни дополняют друг друга, другие живут за счет других, а третьи предпочитают быть в одиночестве. Одним из способов взаимосвязи является симбиоз, который можно наблюдать в разных сферах жизни.

Симбиоз – что это такое?

Тесное взаимодействие живых организмов, при котором оба партнера или только один извлекает пользу из другого, называется симбиозом. Подобные отношения могут принимать разные формы, которые зависят от их природы, пользы или вреда. Чаще такой термин используют в биологии, описывая взаимосвязь бактерий, растений и животных. Еще симбиоз – это , культурами и другими сферами.

Симбиоз в психологии

Психологическое состояние, в котором содержания личного бессознательного одного человека переживаются у другого, называется симбиозом. В таком союзе все участники находятся в полной зависимости друг от друга. Следует заметить, что возникает и устанавливается он между людьми легко, а вот закончить его не так просто. Есть еще один вариант значение этого термина, так симбиоз в психологии – это возникающее эмоционально-смысловое и психологическое единство между женщиной и ее младенцем, которое становится точкой опоры для дальнейшего развития его сознания и личности.

Признаки симбиоза

Чтобы понять, по каким фактам можно определить наличие симбиотических отношений, лучше всего рассмотреть . К признакам относят постоянное стремление человека быть рядом с партнером, что проявляется в тотальном контроле. Психологический симбиоз означает, что мужчина или женщина теряет свою индивидуальность, поскольку они стремятся проживать жизнь другого человека.

Виды симбиоза

Есть несколько форм подобного взаимодействия и начнем с самой распространенной классификации.

Представленный вид взаимодействия прослеживается не только между людьми, но и в других областях. Симбиоз в отношениях наблюдается в разных сферах жизни, например, в науке, культуре, технике и так далее. В социологии этот термин описывает взаимодействие между разными социальными группами, которые имеют общие интересы. Если объяснять, что такое симбиоз с экономической точки зрения, то так описывают союз предпринимательских структур.

Симбиоз мужчины и женщины

В отношениях между представителями противоположного пола симбиотический союз представляет собой стремление одного или обоих партнеров установить эмоционально-смысловой контакт в отношениях. Простыми словами, это можно назвать желанием человека постоянно находиться рядом со второй половинкой. Есть у таких отношений ряд особенностей:

1. В большинстве случаев такой сценарий отношений не приводит к счастливому концу и заканчивается все потерей индивидуальности и личности. В основном симбиоз человека одного пола с другим приводит к большим разочарованиям и разрыву отношений.
2. Люди, которые осознанно стремятся к симбиотическим отношениям, в большинстве случаев являются ранимыми с разными комплексами. Находясь в отношениях, у зависимого человека постоянно присутствует страх потерять свою значимость в глазах партнера, что в реальности только усугубляет отношения. Такой союз можно назвать проявлением зависимости, которая тяготит обоих партнеров. Для счастливых отношений между мужчиной и женщиной важно наличие собственного пространства.
3. Сексуальный симбиоз практически всегда является плюсом для отношений.
4. Если в паре мужчина стремится к симбиотическим отношениям, то он в большей степени проявляет требовательность и директивность. Он прикладывает усилия, желая переделать свою избранницу под себя.
5. Симбиоз сложно назвать душевной близостью и искренней любовью, к которой изначально стремятся некоторые люди. Стоит сказать о том, что романтический тип симбиотических отношений больше характерен для мужчин.

Симбиоз науки и религии

Интерес к теме, касающейся взаимодействия науки и религии, существовал всегда. В истории известно несколько примеров, когда совершались попытки, чтобы связать эти два понятия. Веру люди используют в ситуации, когда нет возможности объяснить что-то из-за отсутствия научных подтверждений. Люди, проводящие исследования в этой сфере, утверждают, что взаимный симбиоз невозможен, поскольку общего у религии и веры нет ничего, это системы знаний, которые не допускают внесения никаких изменений.

Проблема заключается и в принципиальном подходе к использованию этих сфер, так наука подразумевает проведение экспериментов, выдвижение гипотез и многое до сих пор остается непознанным. Что касается религии, то здесь, главное – вера. При этом стоит заметить, что не всегда выходит отделить знания религии и науки, например, многие религиозные направления часто используют логику и опыт.

Симбиоз человека и компьютера

Технический прогресс не стоит на месте и многочисленные изобретения уже стали частью жизни людей. Ежедневно человек использует разные компьютерные технологии, упрощая свою жизнь и повышая ее качества. Понятие симбиоза в таком взаимодействии вполне приемлемо. В современном мире для получения практически любой информации нужно просто включить компьютер и зайти в интернет. В результате взаимодействие мозга человека и технологий дает шанс «творить чудеса». Предположения, что вскоре компьютеры приобретут сознание, с каждым годом является все реалистичней.

Культурный симбиоз

Многочисленные страны могут похвастаться своей уникальной культурой: традициями, архитектурой, искусством, религией и так далее. Каждый народ может внести свою уникальную лепту в мировое развитие. Многие годы странам удавалось сохранять свою индивидуальность, но благодаря прогрессу возник симбиоз культур, который стал возможен благодаря тому, что люди могут легко путешествовать в разные уголки мира. Способствовали смешению национальных особенностей телевидение и интернет.

Если говорить о странах бывшего СССР, то после падения «железного занавеса», многие экзотические и необычные вещи, и традиции западных стран стали распространяться с большой скоростью. Сюда можно отнести незнакомые для славянских людей праздники, например, День святого Валентина, который стал очень популярным. Выясняя, что такое культурный симбиоз, стоит упомянуть и популярность разных национальных кухонь, например, широко распространены рестораны итальянской, китайской, индийской и другой кухни. Все это говорит о слиянии традиций разных стран.

Что такое Симбиоз

Симбиоз – это биологический термин, который служит для определения выгодной связи между двумя или более живыми организмами разных видов. Помимо употребления в биологии, данное слово применяется и в других сферах жизнедеятельности для описания каких-либо слияний подразумевающих получение выгоды.

Что такое СИМБИОЗ – определение и понятие простыми словами.

Простыми словами, Симбиоз – это форма взаимодействия между несколькими организмами, при которой выгоду получает либо один из них, либо все сразу. Как правило, мотивационным фактором для создания симбиотических отношений в природе, выступают простейшие потребности, такие как питание, защита, среда обитания и размножение. Так к примеру, рыбы прилипалы прикрепляются к более крупным морским хищным, чем обеспечивают себе защиту и питание в виде остатков от добычи. Подобных примеров взаимодействия существует огромное множество, и о них мы подробней поговорим немного позже.

Если отстранится от биологической терминологии, то слово «симбиоз» можно услышать в сфере бизнеса, искусства, технологий, политики и так далее. К примеру, довольно часто в СМИ можно услышать формулировку типа: «симбиоз бизнеса и политики», что буквально означает тесное взаимодействие между политическими кругами и бизнесом.

Виды, формы и типы симбиоза.

В общих чертах симбиотические отношения можно разделить на такие критерии:

Мутуализм – это симбиоз при котором организмы приносят пользу друг другу. Подобный вид «союза» является самым распространенным в природе и может быть, как факультативным, так и обязательным для разных видов. При таком симбиозе виды могут взаимодействовать как физическом, так и биохимическом плане. К примеру, птицы и насекомые, которые питаются цветочным нектаром, состоят с этими цветами в симбиотических отношениях. Они получают нектар в виде пищи, а взамен они помогают с опылением путем переноса пыльцы с одного цветка на другой. Точно также в симбиозе находятся морской анемон и рыба клоун, которые защищают друг друга от своих врагов.

Комменсализм – это взаимосвязь между видами, которая приносят пользу одному организму без существенного вреда или помощи другому. К данному виду связи относится вышеприведенный пример с рыбой прилипалой.

Симбиоз примеры.

Удивительным примером немного жуткого, но очень интересного симбиоза, является взаимосвязь гриба Кордицепса и насекомых. К примеру, споры зомби-гриба присоединяются к муравью и проникают в его ткани с использованием ферментов. После этого, гриб изменяет поведение муравья и подчиняет его. Муравей удаляется от своей колонии, поднимается по стволу растения и неестественно помещает свои жвала глубоко в лист. После прикрепления к листку, муравей теряет способность передвигаться, и гриб начинает расти из его тела. Таким образом находясь на высоте, зомби-гриб наиболее эффективно распространяет свои споры.

Д ревесные и другие представители флоры способны устанавливать между собой взаимовыгодные отношения. Формы таких положительных контактов многообразны и чрезвычайно разнородны – от косвенных и временных взаимодействий до тесного постоянного сожительства, когда сосуществование с соседом является необходимым условием для жизни. Каким же образом растения оказывают друг другу помощь и поддержку?

Желательно и обязательно

Отношения, при которых растительные организмы получают обоюдную выгоду, можно отнести к мутуалистическим (мутуализм – от лат. mutuus – «взаимный»). Обычно разделяют факультативный и облигатный (от лат. obligatus – «непременный», «обязательный») мутуализм.

• В первом случае взаимное сотрудничество помогает выживанию, но не является обязательным для организмов.
• Во втором – сотрудничество жизненно необходимо для обоих партнеров-участников.

Если при этом сосуществующие партнеры неразделимы и зависят друг от друга, то подобные связи называют симбиотическими (симбиоз – от греч. symbiosis – «совместная жизнь»).

Совместная жизнь

Эпифитные лишайники

Широко известен симбиоз между грибным мицелием и корнями высших растений – . При взаимодействии гиф гриба и клеток корня всасывающая поверхность корневой системы многократно увеличивается, что способствует более интенсивному поступлению питательных веществ и воды из почвы и (как следствие) лучшему развитию растения-хозяина. В ответ гриб получает от растительного организма углеводы, витамины, фитогормоны и т. п. Кроме того, сами микоризообразующие грибы синтезируют многие биологически активные вещества, используемые растениями, переводят в растворимую форму трудноусвояемые почвенные соединения фосфора, защищают корни от заражения потенциальными патогенами, участвуют в обмене метаболитами между растениями.

В настоящее время микоризообразование выявлено практически для всех голосеменных и большинства покрытосеменных. Многие растения (орхидные, грушанковые, некоторые вересковые и древесные) без микоризы развиваются очень плохо либо не развиваются вообще, особенно на бедных почвах. У черники и брусники грибы-микоризообразователи находят даже в зародышах семян. В целом микориза не только помогает стратегии выживания отдельных растительных организмов, но и объединяет их в единое целостное сообщество.

Еще один классический пример тесных мутуалистических отношений в фитоценозе – симбиоз растений (например, бобовых и мимозовых – около 90 % изученных видов) с азотфиксирующими бактериями , способными усваивать атмосферный азот и переводить его в доступную для высших растений форму. Колонии бактерий поселяются на корневых волосках растения-хозяина, вызывая разрастание тканей корня с образованием утолщений – клубеньков. В результате такого «сожительства» бактериям достаются растительные ассимиляты, а к растениям поступает фиксированный азот (чаще всего в виде аспарагина).

Аналогичные симбиотические связи с корнями различных деревьев и кустарников образуют актиномицеты . Симбиоз с азотфиксирующими микроорганизмами дает возможность растениям-партнерам успешно расти в условиях азотного дефицита (например, на торфяниках или песчаных участках).

Срастание корней дает деревьям возможность обмениваться между собой влагой, минеральными и органическими веществами

Часто у близко растущих деревьев (одного вида или близкородственных) наблюдают срастание корней , что дает им возможность обмениваться между собой влагой, минеральными и органическими веществами. Такой своеобразный симбиоз делает их более устойчивыми к засухе, морозу, повреждению насекомыми и т. д.

При отмирании надземных частей у отдельных деревьев их сохранившаяся корневая система используется соседними, что улучшает рост и устойчивость всей группы в целом. После вырубок в таких случаях могут образовываться «живые» пни, у которых длительное время сохраняется камбиальный прирост.

Существенный минус корневого срастания – возможность более легкого распространения токсинов и возбудителей вирусных и грибных заболеваний. Однако для сближенных деревьев такое взаимоинфицирование в любом случае может происходить достаточно быстро.

Срастание корневых систем выявлено у деревьев разных возрастов, причем у представителей как голосеменных, так и покрытосеменных. Наиболее часто это явление отмечают для березы повислой, ясеня зеленого, дуба черешчатого, вяза обыкновенного, клена остролистного, различных хвойных – сосны, ели, лиственницы, пихты. Корневое срастание характерно также для плодовых (груши, яблони, сливы, рябины). Садоводы создают искусственные системы «многокорневых» деревьев за счет прививок корней для улучшения роста и повышения урожайности.

Сотрапезники

В растительных сообществах не менее распространен еще один тип положительных связей – комменсализм (от позднелат. commensalis – «сотрапезник»), когда одни из взаимодействующих партнеров получают пользу от «сожительства», а другим это безразлично. Обычно один из организмов при этом использует соседа в качестве среды обитания и источника питания. Подобные формы взаимоотношений характерны для эпифитов, лиан, почвенных и наземных сапрофитов.

Сапрофитная гнездовка обыкновенная

В наших широтах такая форма сосуществования характерна в основном для мхов, лишайников, некоторых папоротников, водорослей, цветковых. При чрезмерном разрастании они могут способствовать подгниванию тканей хозяина.

Эпифитные мхи

К лианам относят вьющиеся растения со слабыми однолетними или многолетними стеблями. Среди лиан встречаются как деревянистые, так и травянистые формы. Они используют деревья и кустарники в качестве опоры и поднимаются по ним достаточно высоко, используя усики, придаточные корни, колючки. Для лиан характерны длинные и крупные водоносные сосуды, что связано с необходимостью «перекачивать» значительные объемы воды в крону на достаточно большую высоту.

Древесные виды могут развивать мощную крону и отличаются долголетием (например, винограды доживают до 200 лет). Лианы обычно занимают малую площадь на поверхности почвы, многие обладают красивыми цветками и листвой, некоторые плодоносят. Благодаря этим качествам их широко используют как декоративные растения для озеленения в искусственных насаждениях. В наших широтах с умеренным климатом наиболее часто высаживают актинидию, лимонник, различные виды винограда, плющи, хмель.

Сапрофиты живут (частично или полностью) за счет питания органическим веществом отмерших организмов. В основном представлены грибами, бактериями, актиномицетами. Редко встречаются среди цветковых (некоторые представители семейств грушанковых, орхидных), мхов, папоротников. Примером цветковых растений, перешедших на гетеротрофное питание, являются сапрофиты хвойных лесов – подъельник обыкновенный, надбородник безлистый.

Сапрофиты играют важную роль в жизни лесного сообщества, разлагая мертвые растительные остатки и переводя сложные органические соединения в более простые формы, тем самым способствуя повышению плодородия почвы.

Древесные помогают друг другу

Помимо прямых контактных отношений для растений не менее важны опосредованные, косвенные взаимодействия . Наиболее распространенный тип подобных положительных связей – влияние одних растений на другие через улучшение условий их совместного обитания: изменение температурных режимов, влажности воздуха и почвы, направления и скорости ветра, интенсивности освещенности, изменение почвенного состава за счет опада и химических выделений. Такой тип взаимопомощи наиболее характерен для древесных.

Так, примесь бука в сосновых и дубовых культурах на песках и супесях повышает плодородие почв и способствует улучшению роста основной породы. Присутствие лиственницы в дубравах повышает влажность верхних слоев почвы, способствует увеличению количества подвижного фосфора, калия. Кроме того, в северных районах произрастания дуба лиственница предохраняет его от заморозков, не создавая при этом сильного затенения. Еще одним хорошим «другом» для дуба может быть липа . В опаде липы содержится много азота, фосфора, кальция. Быстрое истребление опада дождевыми червями ускоряет переход этих веществ в усвояемую для деревьев форму. Чем ниже плодородие почвы и хуже ее физические свойства, тем значительнее положительный эффект от липы.

Позитивны взаимоотношения дуба и граба , особенно в кальцефильных условиях, где сказывается подкисляющее влияние грабового опада.

Высокой способностью удобрять почву, аккумулируя в лесной подстилке запасы питательных компонентов, обладают также черемуха , береза , бузина , лещина , клен – их опад дает наибольшее количество минеральных веществ.

По признанию энтомологов, в смешанных сосново-березовых древостоях сосна меньше страдает от вредителей (пилильщика, соснового шелкопряда и подкорного клопа), чем в чистых сосняках. По-видимому, это связано с более неблагоприятными условиями перезимовки насекомых в подстилке, состоящей из смеси опада березы и сосны. В чистых сосняках, по сравнению с сосново-лиственными, быстрее распространяется корневая губка.

Наличие подлеска на засушливых участках способствует затенению почвы, защите ее от пересушивания, от чрезмерного задернения и зарастания травами.

Береза в заболоченных местах улучшает условия произрастания соседних пород (например, сосны). Корни березы больше приспособлены к плохим условиям аэрации и могут проникать в более глубокие почвенные горизонты, помогая интенсивно отсасывать избыточную влагу.

Показано, что присутствие азотсобирателей в фитоценозе – белой и желтой акации , черной и серой ольхи , лоха , облепихи и других пород – приводит к увеличению количества азота в почве и способствует более интенсивному развитию соседних деревьев. Типичный случай такого благоприятствования – увеличение в 2–3 раза прироста у тополя , растущего рядом с ольхой . Корни тополя эффективно используют выгодное соседство, проникая в желваки на корнях ольхи и получая дополнительное азотное питание.

Еще один пример – соседство ясеня с ольхой черной и с лиственницей . Ясень является нитро- и фосфорофилом, а ольха и лиственница как раз обогащают почву соответственно азотом и фосфором. Способности азотсобирателей к обогащению почв также широко используют при создании долговечных декоративных насаждений, в лесоводстве и сельскохозяйственной практике.

Нередко взрослые растения одного вида помогают возобновлению и росту молодняка других пород. Так, осину считают деревом-нянькой по отношению к подросту ели . Под более светлой кроной осины возобновление и развитие еловой поросли происходит с меньшими потерями. Кроме того, листья осины разлагаются быстрее, чем листья многих других пород, и хорошо обогащают почву. Наконец, корни ели получают возможность значительно углубляться в почву по ходам, образовавшимся от сгнивших корней осины.

В косвенных положительных взаимоотношениях с древесными растениями нередко участвуют микроорганизмы. Микоризообразование у древесных может способствовать изменению состава почвы и ее кислотности, создавая благоприятные условия для поселения различных бактерий (в частности, PGPRP – от Plant Growth Promotion Rhizosphere Pseudomonas . ), которые питаются выделениями корней и микоризообразующих грибов. В свою очередь бактерии синтезируют соединения с антибиотической активностью, защищая соседей от патогенов.

Все представленные типы положительных связей можно обнаружить в любом растительном сообществе, при этом формы взаимодействия растений очень динамичны и могут меняться в зависимости от этапов их развития, смены условий окружающей среды, при появлении новых партнеров. Один и тот же растительный организм одновременно может находиться в различных (порой совершенно противоположных) отношениях с соседями: с одними – в комменсалистских, с другими – в симбиотических, с третьими – в конкурентных и т. д.

Чем разнообразнее и долговечнее сотрудничество, поддерживающее совместную жизнь растений, тем продуктивнее их сожительство. Обычно со временем отбираются комбинации видов с максимальной взаимной приспособленностью, наиболее соответствующие конкретным условиям обитания. Именно поэтому, как правило, естественные лесные сообщества, имеющие длительную историю постепенного развития, гораздо устойчивее тех, которые создаются человеком (парков, ландшафтных садов, пр.). Формирование жизнеспособных искусственных насаждений наиболее вероятно в тех случаях, когда подбор растений для них максимально приближен к природным сочетаниям с преобладанием взаимопомощи, а не борьбы.

Понятие симбиоза рассматривается в школьном курсе экологии. Термин симбиоз легко понять, поскольку в своей жизни человек часто сталкивается с аналогичными примерами. Разница лишь в том, что животное часто не может существовать без этого и взаимодействие идёт на более простом уровне. Смыслом понятия является получение взаимной выгоды. Этот термин противоположен понятию антибиоз.

Эта взаимосвязь живых организмов является одним из самых важных примеров того, что природа является сложной и хорошо организованной системой. Примеров симбиоза существует огромное множество.

Пищеварительные бактерии

Пищеварительная система большинства живых организмов является ярким примером симбиоза. Организм способен воспринимать только ту пищу, которая переваривается. Пища в обычном состоянии не может быть принята организмом. За процесс пищеварения отвечают специальные бактерии, которые обитают в желудочно-кишечном тракте. Бактерии являются живыми существами, которые приносят пользу хозяину, а хозяин обеспечивает их пищей. Соответственно, это яркий пример симбиоза.

Опыление растений насекомыми

Другой пример симбиоза в природе – опыление растений насекомыми. Насекомые путешествуют от цветка к цветку, собирая нектар, необходимый им для жизни. Параллельно с этим, на своих лапках они переносят пыльцу растений, которая выполняет функцию размножения. Весь растительный мир использует эту безвозмездную помощь от насекомых.

Лишайник - грибы и водоросли

Лишайники, которые произрастают в тундрах, тоже являются примером симбиоза. Этот своеобразный мох включает в свой состав грибы и водоросли. Водоросль производит углеводы, которые поглощает гриб, а сам гриб предоставляет высокую влажность.

Авдотка и крокодил

Интересную выгоду от дружбы с крокодилом научилась получать птица авдотка. Она строит свои гнезда рядом с гнездами крокодилов. Самки крокодила очень яростно защищают свои кладки. Поэтому, птица служит для них некой сигнализацией о приближении незваных гостей. Крокодил бросается на защиту своего гнезда, а заодно и выручает слабую авдотку.

Птица ржанка и крокодил

Ещё один интересный союз с участием крокодила и птицы ржанки показывает, что бывают самые смелые варианты реализации симбиоза. В процессе питания в пасти крокодила образуется большое количество остатков пиши. Это благоприятный фон для развития различных заболеваний зубов и источник дискомфорта. Птица ржанка научилась использовать эти остатки пищи в зубах крокодила и употреблять их в качестве своего питания. Крокодил получает услуги стоматолога, а птичка – питание.