Mutualizm w biologii
Duża liczba gatunków występujących w przyrodzie sprawia, że odnoszenie się do nich jest niemal obowiązkowe. Z biegiem czasu niektóre z tych interakcji stają się tak bliskie, że stają się niezbędne do przetrwania. W biologii nazywa się to symbiozą i zgodnie z jej mechanizmem można ją podzielić na mutualizm, komensalizm, drapieżnictwo, pasożytnictwo i amensalizm.
W szczególności mutualizm odnosi się do związku między dwoma gatunkami, z którym oba otrzymują istotne korzyści dla swojego istnienia. Te pozytywne relacje mają ogromny wpływ na organizmy i ekosystem, ponieważ jest to jeszcze jeden czynnik powodujący specjację. Czytaj dalej ten artykuł, aby dowiedzieć się więcej o mutualizmie, jego definicji i kilku przykładach z biologii.
Czym jest mutualizm w biologii?
Jak już wspomniano, w mutualizmie oddziałują na siebie dwa różne gatunki, które przynoszą obopólne korzyści. Chociaż może się to wydawać bezinteresowną pomocą, w rzeczywistości działa to bardziej jak praca, za którą są „opłacani” innymi zasobami. W ten sposób organizmy mogą uzyskać pożywienie, schronienie lub pomoc drugiej strony.
Każda organizacja wymienia usługę lub zasób, aby otrzymać inną od siebie. Ta strategia jest skuteczna, ponieważ łatwiej jest zmierzyć się z otoczeniem jako para niż każdy z nich ze swojej strony. W ten sposób z biegiem czasu gatunki zaczynają tak bardzo od siebie zależeć, że ich wygląd i adaptacje zmieniają się, co powoduje proces znany jako koewolucja.
Mutualizm jest jeszcze jednym składnikiem złożonego mechanizmu ewolucyjnego, dlatego jest fundamentalny z biologicznego punktu widzenia. W rzeczywistości uważa się, że związek ten był kluczem do powstania komórki eukariotycznej, więc bez niej życie nie mogłoby być takie, jak jest obecnie pojmowane.
Zużycie mutualizmu
Należy zauważyć, że wszystkie organizmy zaangażowane w mutualizm dążą do uzyskania czegoś w zamian. Patrząc z innej strony, nie są altruistycznymi istotami, które bezinteresownie dostarczają zasobów. Chociaż ta relacja jest pozytywna, nie realizują jej w celu pomocy, ale wykorzystują inne osobniki, aby zapewnić sobie przetrwanie.
Może to zabrzmieć bardzo surowo, ale w naturze nie ma dobrych ani złych gatunków, są to tylko żywe istoty, które starają się przeżyć jeszcze jeden dzień. Dlatego będą stosować najbardziej efektywną strategię, która wiąże się z najmniejszymi wydatkami energetycznymi.
Choć wydaje się to dziwne, utrzymywanie relacji drapieżnik i ofiara wymaga stałego wydatkowania energii, ponieważ trudno jest znieść ciągłą wojnę. Wręcz przeciwnie, mutualizm jest jak podpisanie „umowy pokojowej”, w której odpoczywasz i uzyskujesz korzyści. Z tego powodu ta interakcja jest bardzo korzystna dla organizmów.
Jaka jest różnica między mutualizmem a symbiozą w biologii?
Symbioza jest definiowana jako bardzo bliski związek między dwoma różnymi gatunkami. Ze swej strony mutualizm w biologii jest rodzajem symbiotycznej relacji, która wiąże się z korzyścią dla każdego organizmu. Innymi słowy, mutualizm wyjaśnia, w jaki sposób odbywa się interakcja i rodzaje zaangażowanych zasobów.
Rodzaje mutualizmów
W miarę jak relacja mutualistyczna dotyczyła większej liczby gatunków, zaczęły pojawiać się niewielkie różnice w tej korzystnej interakcji. Dzięki temu dzisiaj można znaleźć kilka podtypów mutualizmu, które dzielą się na dwie główne klasyfikacje.
Pierwsza klasyfikacja odnosi się do zależności ciała w odniesieniu do tej relacji:
- Mutualizm fakultatywny: ten związek zapewnia te same korzyści dla obu osób, ale interakcja nie jest konieczna do ich przetrwania. Innymi słowy, mają moc decydowania, czy przeprowadzić mutualizm, czy nie, ponieważ nie są zależne od innych gatunków.
- Wymuszony mutualizm: w tym przypadku związek jest tak głęboki, że aby przetrwać, osobniki muszą być spokrewnione z innymi gatunkami. Jeśli brakuje jednego z dwóch organizmów, drugi nie radzi sobie ze środowiskiem, więc są współzależne od interakcji.
Podobnie istnieje również klasyfikacja uwzględniająca zasób uzyskany z relacji. W ten sposób można znaleźć 3 kolejne podtypy mutualizmu:
- Mutualizm obronny: w którym uzyskana korzyść jest schronieniem lub obroną przed drapieżnikami.
- Mutualizm troficzny: dzięki któremu jedna z zaangażowanych osób otrzymuje żywność lub składniki odżywcze od drugiej.
- Rozproszony mutualizm: dotyczy to szczególnie roślin. Jest przeznaczony do rozpraszania pyłku i nasion, aby wspomóc reprodukcję.
Oprócz powyższego pamiętaj, że klasyfikacja zależy od podejścia, jakie jest nadawane interakcji. Z tego powodu, w tej samej więzi, jeden z gatunków może być mutualistą troficznym, podczas gdy jego partner może być mutualistą obronnym. Kluczem jest to, jaki zasób otrzymuje każdy gatunek, ponieważ jego rola jest na tej podstawie sklasyfikowana.
Przykłady obronnego mutualizmu
Korzyści nie zawsze muszą być czymś namacalnym, jak jedzenie w stowarzyszeniu. Można również zaoferować usługę taką jak ochrona. W ten sposób gatunki pozostające w obronnym stosunku mutualistycznym „płacą” pożywieniem lub innym zasobem za ochronę zapewnianą przez inne gatunki.
Doskonałym przykładem tego związku jest interakcja mrówek z mszycami. W tej więzi mszycowate (mszyce) wytwarzają rodzaj lepkiej, cukrowej substancji, którą oferują mrówkom jako zapłatę za ich ochronę. Dzięki temu drapieżniki nie mogą ich dotknąć, a ich ochroniarze są po to, aby się nimi zaopiekować.
Jeśli ktoś jest nieco bardziej precyzyjny, to powiązanie również mieści się w klasyfikacji mutualizmu fakultatywnego. Dzieje się tak, ponieważ związek nie jest konieczny do przetrwania organizmów, co oznacza, że mogą one żyć samodzielnie, nigdy nie wchodząc w tę interakcję. Pamiętaj, że pomimo tego, że są to dwie różne klasyfikacje, nie są wyłączne, a ich zastosowanie zależy od podejścia, jakie chcesz im nadać.
Przykłady mutualizmu troficznego
Ten typ jest chyba najbardziej znany ze wszystkich, ponieważ wiąże się z wymianą żywności lub składników odżywczych. W poprzednim przypadku mrówki są troficznymi mutualistami mszyc, zdobywają już pożywienie w zamian za ich ochronę.
Innym doskonałym przykładem są mikoryzy, które tworzą mutualistyczną symbiozę między roślinami a niektórymi grzybami. Ta zależność jest realizowana przez korzenie i grzybnię, które działają jak rodzaj słomy, przez którą przechodzą różne składniki odżywcze. W ten sposób grzyby dostarczają minerałów i wody, a rośliny dostarczają im składniki odżywcze, aby mogły się odżywiać.
Wspomniana interakcja jest również klasyfikowana jako wymuszony mutualizm ze strony dwóch członków. Oznacza to, że zarówno drzewa, jak i grzyby mają mniejsze szanse na przetrwanie bez tego związku. W rzeczywistości ponad 80% roślin jest w stanie nawiązać takie powiązania z grzybami.
Przykłady rozproszonego mutualizmu
Ten rodzaj mutualizmu jest powszechny w gatunkach roślin. Ponieważ nie mogą się poruszać, potrzebują innych organizmów do rozsiewania nasion lub pyłku do ich rozmnażania. Najbardziej znanymi przypadkami są owoce, ponieważ służą one zwierzętom jako naturalny środek wabiący, aby je zjadać i rozsiewać nasiona. Krótko mówiąc, są przynętą, która pozwala roślinie przetransportować potomstwo.
Innym przykładem tego rodzaju mutualizmu w biologii są pszczoły, ponieważ te bezkręgowce są zapylaczami, które przechodzą z jednego kwiatu na drugi w poszukiwaniu nektaru. Ruchy te sprzyjają zapłodnieniu roślin, podczas gdy stanowią soczystą nagrodę dla małego latającego owada.
Mutualizm w człowieku?
Istoty ludzkie nie unikają tego typu interakcji w przyrodzie, ponieważ utrzymujemy obowiązkowy związek z niektórymi mikroorganizmami. W tym sensie bakterie tworzące florę jelitową mieszczą się w tej klasyfikacji. Ta interakcja zapewnia ochronę koloniom bakterii, jednocześnie poprawiając zdolność przyswajania składników odżywczych u ludzi.
To powiązanie jest niezwykle ważne, ponieważ bez kolonii bakteryjnych duża część żywności nie mogłaby zostać dobrze zdegradowana. W rzeczywistości ta interakcja jest tak uregulowana, że minimalna zmiana w jej populacji powoduje poważne problemy dla zdrowia ludzi.
Relacje mutualistyczne są mechanizmami występującymi w przyrodzie, które zapewniają przetrwanie gatunków i promują współistnienie poprzez korzyści, jakie przynoszą. Choć mogą wydawać się nieistotne, takie interakcje były i będą fundamentalne dla życia, ponieważ stanowią istotną część cudownego procesu ewolucji.
Wszystkie cytowane źródła zostały gruntownie przeanalizowane przez nasz zespół w celu zapewnienia ich jakości, wiarygodności, aktualności i ważności. Bibliografia tego artykułu została uznana za wiarygodną i dokładną pod względem naukowym lub akademickim.
- Bronstein, J. L. (Ed.). (2015). Mutualism. Oxford University Press, USA.
- Bronstein, J. L. (2009). The evolution of facilitation and mutualism. Journal of Ecology, 97(6), 1160-1170.
- Leigh Jr, E. G. (2010). The evolution of mutualism. Journal of evolutionary biology, 23(12), 2507-2528.
- Boucher, D. H. (Ed.). (1985). The biology of mutualism: ecology and evolution. Oxford University Press on Demand.
- Cardona, C. C., Acosta, U. I., Ramos, A. C., Cerón, J. M. C., Garino, R. Ó. C., Olvera, A. V. R., … & Lemus, I. C. La importancia del mutualismo para la conservación biológica.
- Hilje, L. (1984). Simbiosis: consideraciones terminológicas y evolutivas. Uniciencia, 1(1), 57-60.
- Badii, M. H., Rodríguez, H., Cerna, E., Valenzuela, J., Landeros, J., & Ochoa, Y. (2013). Coevolución y Mutualismo: Nociones Conceptuales Coevolution and Mutualism: Conceptual Notions. Daena: International Journal of Good Conscience, 8(1), 23-31.
- Delfino, M. A., & Buffa, L. M. (2000). Algunas interacciones planta-áfido-hormiga en Córdoba (Argentina). Zool. Baetica, 11, 3-15.
- Camarena-Gutiérrez, G. (2012). Interacción planta-hongos micorrízicos arbusculares. Revista Chapingo serie ciencias forestales y del ambiente, 18(3), 409-421.