Симбионты - це організми, які живляться... Організми симбионты

Симбіоз, або взаємовигідне співжиття двох або більше організмів, відомий вже давно. Але це ніяк не скасовує того факту, що багато нюанси цього явища досі не вивчені або вивчені слабко.

Вперше це найдивовижніше природне явище виявив швейцарський вчений Швенденер в 1877 році. У той час він як раз дослідив лишайники. До його превеликий подив виявилося, що ці організми є складовими, утвореними колоніями грибів і простих одноклітинних водоростей. Сам термін «симбіоз» у науковій літературі з'явився дещо пізніше. Точніше, його запропонував в 1879 році де Парі.

З самим поняттям люди розібралися порівняно швидко, але зате залишилося питання з трофикой. Чим взагалі харчуються деякі види симбіотичних організмів? У випадку з тими ж лишайниками було зрозуміло, що водорості живуть за рахунок фотосинтезу, але ось звідки отримує поживні речовини грибний компонент? Якщо ви теж не знаєте відповіді на це питання, пропонуємо прочитати нашу статтю.

Загальні відомості

Сучасні вчені з'ясували, що симбионты – це організми, які живляться (найчастіше) тим же, що споживає домінуючий організм. Втім, це дуже грубе і не надто коректне визначення, а тому слід описати кілька найбільш цікавих випадків докладніше.

Ви напевно зможете привести кілька прикладів самостійно. Так, корисні для людини бактерії у великій кількості є в ацидофільних йогуртах. Люди дають цим найпростішим прекрасну середовище проживання, а бактерії забезпечують ідеальне функціонування нашого шлунково-кишкового тракту.

Більше:

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...

До речі, цим скористався відомий Кутушов. Симбионты, культури яких він продає, забезпечують значне поліпшення функціонування ШКТ навіть у літніх людей, у яких з цим часто спостерігаються великі проблеми.

Водорості як головні симбионты

Біологи давно з'ясували, що без участі водоростей не обходиться жодна симбіотична пара організмів. Причому мова йде не тільки про водних, але і про суто сухопутних організмах. Вони примудряються вступати у взаємовигідні відносини як один з одним, так і з бактеріями, грибами, многоклеточными організмами. Слід знати, що перелік водоростей, які здатні до симбіозу, досить обмежений.

Так, взаємовигідні відносини з грибами здатні встановлювати представники максимум п'яти-семи родів, причому історично склалося так, що до симбионтам відносяться наступні: носток (Nostoc), глеокапса (Gloeocapsa), сцитонема (Scytonema) і стигонема (Stigonema).

Про водоростях і ленивцах

хто знає, що в далекій сельві Амазонки живе примечательнейшее у всіх відносини тварина. Воно прославилося своєю повільністю і неквапливістю. Зрозуміло, ми говоримо про ленивцах. Ось тільки далеко не всі знають про те, що забарвлення цих тварин (брудно-зелений, бурий) з'являється не в результаті природної пігментації волосяного покриву, а завдяки симбіотичне водоростей.

Вони живуть прямо в шерсті лінивців і живляться за рахунок звичайного фотосинтезу. Лінивець завдяки їм отримує чудову маскувальну забарвлення. Чесно кажучи, вчені так і не змогли прийти до одностайного висновку про те, що таке співіснування дає самим водоростям. У зазначеному випадку симбионты – це організми, які живляться за рахунок речовин, вироблених ними ж самими в процесі фотосинтезу.

Незвичайні форми взаємовідносин водоростей з іншими організмами

Лишайники і лінивці – приклад довгострокових стабільних відносин між двома формами життя. Але далеко не завжди симбионты-бактерії та водорості утворюють з іншими організмами настільки міцні і тривалі союзи. Так, вони нерідко просто селяться на поверхні живого організму. Звичайно, про повноцінне симбіозі в цьому випадку мова не йде. Таке явище називається эпифитированием. Найдрібніша плівка з найпростіших водоростей часто покриває не тільки раковини молюсків, але і поверхня тіла деяких водоплавних птахів і морських тварин. Так, водорості-епіфіти у великих кількостях селяться навіть на гігантських китів.

Епіфіти – симбионты або паразити?

Вчені досі не можуть домовитися про те, з якої точки зору слід розглядати взаємовідносини між эпифитом і многоклеточным організмом. Деякі вважають, що дане явище краще приймати як примітивну, первинну версію симбіотичних відносин.

Справедливості заради, погодитися з такою точкою зору важко. Епіфіти і справді не завдають прямої шкоди організмам, на поверхні яких вони селяться, от тільки користі (видимої у всякому разі) від них також не спостерігається.

Шкоду від епіфітів

Дрібні водяні комахи і кліщі, чиї ніжки густо обліплюють епіфіти, стають надзвичайно повільними, так як швидко плавити вони просто фізично не можуть. Вищі ж водні рослини, листя яких «вшанували увагою» одноклітинні водорості, нерідко просто гинуть від нестачі сонячного світла. До речі кажучи, із зазначеним явищем напевно стикався кожен акваріуміст. Можна сказати, що в цьому випадку симбионты – паразити, як би парадоксально це не звучало.

Але! Явище эпифитизма вивчено дуже і дуже погано.Цілком можливо, що ці відносини насправді приносять користь не тільки водоростям, але і многоклеточным організмам. Загадка все ще чекає свого дослідника. А чим харчуються симбионты, якщо мешкають всередині клітини вищої тварини чи рослини?

Внутрішньоклітинні симбионты

Не так вже й рідко симбионты можуть жити всередині клітин свого «господаря». Якщо говорити про тих же водоростях, то їх називають эндофитами. Вони утворюють эндосимбиозы, які вже набагато складніше вищеописаних явищ. Між партнерами в цьому випадку вже утворюються тісні, міцні і довготривалі зв'язки. Їх головна відмінність полягає в тому, що виявляються такі симбионты-найпростіші тільки в результаті досить докладних і складних цитологічних досліджень.

Важливо! Вчені порівняно давно довели, що найважливіші клітинні всіх органел – мітохондрії у тварин і хлоропласти у рослин – утворилися в незапам'ятні часи саме завдяки симбіотичне відносин. Коли-то вони були самостійними організмами.

У якийсь момент ці внутрішньоклітинні симбионты перейшли до повністю «осілого» існування всередині живої клітини, а потім і зовсім стали залежними від неї, передавши управління своїм геномом у її ядро (частково). Так що можна сміливо заявляти про те, що всі нині відомі форми життя, які прагнуть до взаємовигідного існування, мають всі шанси колись стати єдиним цілим з тими організмами, з якими у них сьогодні існують партнерські відносини.

Як симбионты проникають всередину клітини?

Як мікроорганізми виявляються у клітинах вищих тварин і рослин? Деякі види мають спеціально призначеними для цього механізмами. Причому нерідко вони є не у самого симбіонта, а у «приймаючої сторони». Є такий дрібний водний папороть – азолла (Azolla). На нижній порожнині його листя є вузькі проходи, що ведуть до каверни, що спеціалізуються на виділення слизу. Ось у ці порожнини і потрапляють синьо-зелені водорості анабены (Anahaena azollae), які запливають в каверни разом з потоком води.

Папороть росте, канали заростають, водорості залишаються в повній ізоляції. Вчені довго намагалися створити на базі азолла колонії інших видів, але ніякого успіху вони так і не досягли. Можна з упевненістю говорити про те, що освіта симбіотичної зв'язку можливо тільки в разі повного збігу ряду параметрів. Крім того, подібний союз відрізняється яскраво вираженою видовою специфічністю.

Таким чином, симбионты – це організми, які живляться завдяки специфічним для свого виду процесів (азотофіксуючі мікроорганізми), поділяють цінні речовини з партнером, але при цьому потребують певних умовах, які може надати тільки він.

Чим вигідно таке співіснування?

Зазначимо, що всередині порожнин азолла знаходиться багато азотистих сполук. Синьо-зелені водорості, які потрапляють всередину організму папороті, не тільки активно їх засвоюють, але і повністю позбавляються здатності до самостійної фіксації атмосферного азоту. Організми-симбионты відповідають взаємністю, забезпечуючи папороть киснем і деякими органічними речовинами.

Слід зауважити, що ці симбионты не зазнають практично жодних змін у своїй внутрішній організації. Втім, так справи йдуть далеко не у всіх випадках внутрішньоклітинного симбіозу. Найчастіше ті водорості, які вступають у взаємовигідне співробітництво з іншими організмами, відрізняються повною редукцією клітинної оболонки. Наприклад, таке відбувається у синьо-зелених водоростей, які утворюють симбіотичну зв'язок з деякими видами морських губок.

Терміти і внутрішньоклітинні симбионты

Порівняно довгий час всі вчені були здивовані, розмірковуючи про процеси травлення термітів. Як цього біологічного виду вдається процвітати, харчуючись однією тільки деревиною? Порівняно недавно було все ж з'ясовано, що за безпосередню переробку деревної целюлози відповідають найдрібніші симбионты-бактерії, що є симбіонтами найпростіших, які живуть в кишечнику самих термітів. Така ось складна, але дуже дієва схема.

Ось тільки дослідники все одно не розуміли, звідки комахи беруть достатню кількість енергії: як-ніяк, целюлоза у будь-якому випадку не відрізняється особливою поживністю. Крім того, їм потрібна величезна кількість азоту. Такого обсягу в перевареної деревині дерев немає, просто за визначенням. Нещодавно вчені з Японії прийшли до феноменального результату, який ними був отриманий при ретельному вивченні геному симбіонтів жгутіконосцев, що живуть в ШКТ термітів.

Що ж виявилося в їх геномі?

Там багато цікавого. Зокрема, вчені змогли виявити не тільки ті гени, які відповідають за вироблення ферменту для руйнування целюлози, але і ті, які відповідальні за азотфіксацію. Остання являє собою складний процес зв'язування атмосферного азоту з утворенням тих його форм, які можуть бути засвоєні рослинним чи тваринним організмом. Це надзвичайно важливо, так як отриманий таким способом азот використовується термітами та їх жгутиконосцами для синтезу білка.

Простіше кажучи, у розглянутому випадку симбионты – це організми, які харчуютьсядеревиною, споживаної термітами. Симбионты симбіонтів (азотофіксуючі бактерії жгутіконосцев) відповідають за фіксацію азоту, без якого не зможе жити ні сам терміт, ні його «постояльці».

Бобові рослини і симбионты

Раз вже ми згадали про азотфіксуючих бактерій, ніяк не можна не сказати про бобових рослинах. Вони, як пам'ятає кожен, хто вивчав ботаніку, разюче відрізняються високим вмістом рослинного білка. Це обставина також з давніх пір надзвичайно дивувало вчених. Боби примудрялися утворювати достатню кількість протеїну навіть в тих умовах, коли в грунті практично не було азоту!

Виявилося, що його надходження забезпечували організми симбионты. Так-так, це були все ті ж азотофіксуючі бактерії, що зручно проживають в клубеньках на коренях всіх бобових рослин. Вони витягують дорогоцінний азот з повітря, переводячи його в добре засвоюється форму.

Комерційне використання симбіонтів

не Дивно, що медики з давніх пір культивують корисні бактерії для людини. Спершу це відбувалося у вигляді виробництва йогуртів та інших молочнокислих продуктів, але сьогодні дослідження вийшли на абсолютно новий рівень.

Особливо відомими на сьогоднішній день стали симбионты Кутушова. Що це таке? В даний час під цією товарною маркою продаються культури кисломолочних організмів, які поліпшують процеси травлення.

Всі симбионты Кутушова (точніше, їх культури) засновані виключно на стародавніх монгольських рецепти страв з кисломолочних продуктів. Так що вони дійсно здатні поліпшити ваше загальне самопочуття і навіть зовнішній вигляд.

Розробив їх вчений Кутушов. Симбионты в культурах ретельно підібрані, вони забезпечують організм цінними амінокислотами та мікроелементами. Саме за рахунок цього і досягається позитивний ефект.