Симбиоз: примеры в природе. Симбиоз животных: примеры. Симбиоз в растительном мире. Межвидовые взаимоотношения организмов: Кооперация и Комменсализм Кооперация: описание и примеры

Не секрет, что всё в нашем мире взаимосвязано, и ничто не существует в одиночку. Абсолютно все составляющие части животного и растительного мира тесно сотрудничают друг с другом и создают сложнейшие соединения. И если некоторые из них являются жизненно важными (для примера можно взять лишайников, которые представляют собой эффективный результат симбиоза водорослей и грибов), другие остаются безразличными, а третьи – опасными, приносящими ущерб для одного или обеих организмов.

Примеры и описание симбиоза в живой природе

По этой причине, биологи различают три основных вида симбиоза:

• нейтрализм;
• антибиоз;
• симбиоз;

Первый относится к безразличным взаимоотношениям и никак не влияет на обычное состояние организмов, населяющих одну среду обитания. Встречается подобный вид намного реже двух остальных. Что касается антибиоза и симбиоза, то они представляют собой незаменимую составляющую естественного отбора и влияют на дивергенцию видов. Поговорим о каждой разновидности взаимосвязи более подробнее.

Симбиоз – что это?

Примеры комменсализма, кооперации и других форм симбиоза в животном мире не являются редкостью. Рассмотрим самые яркие примеры подобной взаимосвязи в природе :

Подобный пример симбиоза в природе замечается и у мангустов и кабанов-бородавочников .

• Птица ржанка и крокодил. Крохотное создание очищает зубы крокодила, и достаёт оттуда остатки еды;
• Известно, что зебры часто разделяют свой обед со страусами, которые являются самыми главными охранниками саван, способными заметить приближение опасности за несколько километров;
• Акула и рыба-прилипала. Последний представитель водной фауны придерживается комменсализма и плавает вместе с зубастым хищником с целью поиска пропитания;

Примеры симбиоза в растительном мире

Симбиоз растений считается невероятно распространённым. Необязательно быть опытным биологом, чтобы заметить подобную связь. В большинстве случаев, она представлена формами комменсализма и кооперации. Реже симбиоз необязательный. В качестве примеров можно рассмотреть следующие связи:

Примеры симбиоза между животными и растениями

Существует масса известных примеров симбиоза между растительным и животным миром . Среди них:

• растение мирмекодия и муравьи. Крошечные насекомые массово заселяют утолщенные стебли представителя тропической флоры от других опасных насекомых, и делают себе хорошее убежище;
• актиния и рыба клоун. Подводный обитатель интенсивно чистит растение от остатков пищи и получает от такого взаимодействия новые порции питательного корма;
• ленивец и водоросли, растущие в его шерсти. Именно они делают окрас шерсти зеленоватым;
• грибы и муравьи Атта;
• человек и бактерии, которые образуют кишечную флору;

Как уже говорилось выше, симбиоз – это неотъемлемая составляющая естественного отбора, которая является очень важным элементом эволюции и существования живых организмов на планете Земля.

Кооперация.

Общеизвестно сожительство раков-отшельников с мягкими коралловыми полипами - актиниями. Рак поселяется в пустой раковине моллюска и возит ее на себе вместе с полипом. Такое сожительство взаимовыгодно: перемещаясь по дну, рак увеличивает пространство, используемое актинией для ловли добычи, часть которой, пораженная стрекательными клетками актинии, падает на дно и поедается раком.

Комменсализм (от, com - вместе, mensa - пеза)

Примером перехода нахлебничества в более тесные отношения между видами служат рыбы-прилипалы, обитающие в тропических и субтропических морях. Их передний спинной плавник преобразовался в присоску. Биологический смысл прикрепления прилипал заключается в облегчении передвижения и расселения этих рыб.

Если прилипалы используют крупных рыб как "извозчиков", то часто тела животных других видов или их местообитания (постройки) служат убежищами. Эта форма взаимоотношений получила название квартиранства. В полости тела голотурии (тип Иглокожие), называемой также моским огурцом, находят убежище разнообразные мелкие виды животных. Мальки рыб прячутся под зонтиками крупных медуз, где находятся под защитой щупалец, снабженных стрекательными нитями. В гнездах птиц, норах грызунов обитает огромное количество членистоногих, использующих благоприятный микроклимат и находящих там пищу в виде разлагающихся остатков. Особую важность приобретает использование надежных убежищ для сохранения икры или молоди. Морские рыбы карепрокты откладывают икру под панцирь краба, в его жаберную полость. Отложенные на жабра икринки развиваются в условиях идеального снабжения чистой водой, непрерывно пропускаемой через жабры хозяина. Такое приспособление выработалось у пресноводного горчака, откладывающего икру в мантийную полость двустворчатых моллюсков беззубок. Взрослые рыбы также нередко ищут защиты у животных других видов. Мелкие кривохвостки подолгу держатся между длинными иглами морских ежей в полной безопасности от хищников. Растения также используют другие виды как места обитания. Примером могут служить эпифиты. Эпифитами могут быть водоросли, лишайники, мхи, папоротники, цветковые. Древесные растения служат им местом прикрепления, но не источником питательных веществ или минеральных солей. Питаются эпифиты за счет отмирающих тканей, выделений хозяина и путем фотосинтеза. В нашей стране эпифиты представлены главным образом лишайниками и некоторыми мхами. .

«Трансляция» - Запрограммированный сдвиг рамки считывания. Регуляция трансляции мРНК ферритина (слева) и рецептора трансферрина (справа) ионами железа. Регуляция трансляции: рибо-переключатели. «Макромолекулярная мимикрия» фактора IF3. Структура тРНК и мРНК, связанных с рибосомой. Регуляция разных этапов трансляции у эукариот.

«Генномодифицированные растения» - Яблоко с генами апельсина. Генномодифицированные растения получены путем пересадки целых генов и частей молекулы ДНК от одного вида в клетки другого организма. Вот такие экзотические розы выведены методом генной инженерии. Генетически модифицированные растения. Чем полезны и вредны генномодифицированные продукты.

«Трансгенные организмы» - Кукуруза – на 80 % состоит из генетически модифицированных сортов. ГМП - большой и перспективный бизнес. Чья продукция содержит трансгенные компоненты. Томаты с геном камбалы. В Китае на свет появилась необычная "свинообезьяна". ЕСТЬ ИЛИ НЕ ЕСТЬ? - вот в чём вопрос. Генная инженерия. Продукты с добавками трансгенной сои.

«Открытия в генетике» - Г. Меллер. Хуго де Фриз. Развитие хромосомной теории. Настоящее генетики. 1917 год - открытие Института экспериментальной биологии, созданного Н. К. Кольцовым. Проект юных биологов Руководитель Караваева Н.М. Гимназия №1 имени А.Н.Барсукова. 1944 год -М. 1935 год -Н. В 1953 г. английский биофизик и генетик Ф. Крик н американский биохимик Дж.

«Основные понятия генетики» - 1900 год – рождение генетики. Томас Хант Морган (1866 – 1945). Значение генетики в современном мире: Творческое задание для всего класса. Муж и жена имеют волнис- тые волосы. Потомство, или гибриды, обозначаются буквой F от слова (Filli) – потомство, дети. Генетика: история развития науки. Основные генетические понятия.

«Генотип» - АА аа. Генотип Фенотип. Хромосомы Генетика. Изменчивость признаков, не связанную с изменением генотипа особи, называют: А – модификационной; Б – мутационной; В – полиплоидией; Г – гетерозисом. Вв. Найди ошибки: Храмосомы Гинетика. 1 закон Менделя. Аа Аа. Кодоминирование – отсутствие доминантно – рецессивных отношений.

Всего в теме 14 презентаций

Исследование поведения летучих мышей-вампиров. В нем ученые показали, что вампиры делятся добытой на охоте кровью с другими особями в группе, не обязательно родственниками, и таким образом образуют «социальные связи», помогающие им выжить. Вампиры не могут долго голодать, после трех ночей «поста» они погибают. Поэтому чем с большим количеством собратьев делится пищей летучая мышь, тем больше «доноров» поделятся с ней в трудный период. Такое поведение вампиров далеко не самый необычный пример кооперации у животных. Мы решили вспомнить, какие формы может принимать кооперация у животных.

«Детские сады»

Императорский пингвин - самый крупный представитель семейства пингвиновых, обитает на льдинах вокруг Антарктиды, а для высиживания яиц и ухода за потомством мигрирует на стабильный лед рядом с материком и дальше, на материк. Брачный период у императорских пингвинов начинается в начале антарктической зимы, поэтому в самые суровые морозы с сильными ветрами пингвины вынуждены проводить на суше. Пингвины держат сначала яйцо, а потом птенца на лапах и накрывают сверху кожаной складкой, так называемой наседной сумкой, которая защищает яйцо и птенца от холода. Через 45 - 50 дней птенцы вырастают настолько, что перестают помещаться в сумке. При этом снаружи еще очень холодно и птенцы без укрытия могут замерзнуть. И тогда пингвины изобрели интересный способ кооперации. Птенцы сбиваются в плотную кучу, своеобразный «детский сад» во-первых, чтобы не растерять тепло, во-вторых, для защиты от хищных птиц - гигантского буревестника и антарктического поморника. За «детским садом» присматривают взрослые птицы, готовые в случае необходимости защитить птенцов.

Не только императорские пингвины присматривают за птенцами в «детских садах», но и другие птицы - гаги, пеганки, канадские гуси. «Детские сады» встречаются и у млекопитающих, преимущественно тех, которые живут близкородственными группами. Львицы в прайде не только сообща присматривают за детенышами, но и кормят молоком и своих и чужих львят. Интересно, что когда львицы уходят на охоту, за львятами «присматривают» самцы. Бобры , живущие в одной хатке, выделяют «дежурных», которые по очереди следят за бобрятами и часто играют роль «спасателей», так как детеныши еще не очень хорошо плавают.

Однако «детские сады» настолько эффективны, что этот способ кооперации используют и животные, живущие в группах, но не являющиеся родственниками. Например, самки чернохвостых оленей следят за оленятами других самок из своей группы, и при появлении хищника защищают не только своих детенышей, но и чужих. «Детские сады» устраивают даже рептилии, у кайманов одна из самок заботится о своих и чужих детенышах в течение первых одного - двух месяцев их жизни.

Фотография: Wikimedia Commons

Охота

Хищники, живущие в группах, такие как львы, гиеновые собаки, волки, охотятся обычно тоже вместе. Например, в прайде обычно охотятся львицы , львы присоединяются к ним, когда прайд охотится на крупную добычу - жирафа или буйвола. Несколько хищников подкрадываются к стаду с разных сторон и быстро атакуют, выбирая в качестве добычи ближайшее к ним животное. У каждой львицы есть одна и та же предпочтительная позиция - «с флангов» или «центровая», которую хищница занимает на охоте. Львицы «с флангов» начинают охоту и гонят добычу по направлению к «центровым» особям, а те, в свою очередь, ловят убегающее животное «на лету», когда оно делает большие прыжки, стремясь уйти от преследования.

Много различных способов групповой охоты изобрели дельфины косатки , млекопитающие из подотряда зубатых китов, семейства дельфиновых. Косатки - широко распространенный вид, они обитают во всех океанах и во многих морях от Арктики до Антарктики. Поэтому и питаются они разнообразно, теми животными, что водятся рядом с ними. Косатки охотятся на стайных рыб вроде лосося или сельди, на акул, скатов, на морских птиц, морских млекопитающих - различные виды тюленей, морскую выдру и даже китов (кашалотов, малых полосатиков, серых китов). Соответственно, для охоты на разные виды добычи, эти животные выработали различную тактику.

Косатки, живущие у берегов Норвегии охотятся на стайную рыбу небольшой группой. Дельфины окружают рыбий косяк и начинают пускать пузыри, издавать звуки или плавать вокруг косяка, чтобы испугать рыбу и собрать ее в плотный шар у поверхности воды. Затем косатки бьют по косяку хвостом, оглушая или убивая несколько рыбин сразу, и поедают их. Охотясь на китов, дельфины выбирают либо детеныша, либо слабую (больную или раненную) особь. Группа косаток преследует самку с китенком плывущих рядом до тех пор, пока им не удается разделить их. Тогда косатки окружают детеныша и не пускают его на поверхность, то есть фактически топят его. Задокументирован случай охоты косаток на группу кашалотов, во время которой самки нападали на нескольких кашалотов, кусая их и затем отплывая в сторону. Затем самцы косаток убили одного серьезно раненного кита. В Антарктике во время охоты на тюленей, лежащих на льдинах, группа косаток поднимает большие волны, которые смывают тюленей в воду и они становятся добычей дельфинов.

Защита и охрана группы

Одно из преимуществ обитания в группе - возможность коллективной защиты и охраны членов группы от хищников. Например пока сурикаты из семейства мангустовых роются в земле в поисках насекомых, группу охраняют часовые, которые сменяются приблизительно каждый час. Если часовой замечает опасность, то подает сигнал остальным и вся группа разбегается по норам. В группе горилл один или двое часовых прячутся на деревьях недалеко от других, кормящихся или отдыхающих, особей. В случае опасности часовой криками предупреждает остальных членов группы и может напасть на пришельцев, чтобы попытаться остановить их и дать группе убежать.

Овцебыки , если у них нет возможности убежать от хищников, чтобы защититься сбиваются в круг, в середину которого ставят телят. Взрослые животные поворачиваются к приближающемуся врагу и один из самцов атакует хищника, сразу возвращаясь в круг. Таким же образом защищаются и бизоны. Кашалоты для защиты от косаток образуют похожую конструкцию: они образуют круг головой внутрь, хвостом наружу и в центр круга прячут китят.

Фотография: Wikimedia Commons

Строительство

Некоторые животные сообща строят себе жилища. Самый знакомый для нас пример, это, конечно, бобры . Это социальные животные, которые обитают группами по пять - восемь особей и живут в одной норе или хатке. На низких, заболоченных берегах, где нору вырыть невозможно, бобры строят хатку, представляющую собой кучу хвороста, скрепленную землей и илом. Стены также обмазываются глиной или илом, что делает жилище неприступным для хищников, а также обеспечивает хорошую теплоизоляцию. Зимой температура в хатке не опускается ниже нуля градусов. Воздух поступает в жилище через отверстие в потолке.

Общественные ткачики строят из травы, соломы и веток настоящие коммунальные гнезда, в которых может обитать от 10 до 400 птиц. Самое большое известное гнездо ткачиков больше шести метров в ширину и около трех метров в высоту. Оно насчитывает больше 100 отдельных гнезд. Хорошая теплоизоляция гнезд помогает ткачикам переносить суровый климат саванн Южной Африки с большим перепадом температур зимой и летом.

Таким образом, кооперация и альтруизм в мире животных образует целый спектр форм с одной стороны которого эусоциальные животные, с другой стороны - животные, живущие в группах, но при этом не являющиеся родственниками. Чем животные генетически ближе друг к другу, тем их альтруизм выше, вплоть до самопожертвования в интересах группы. Например, всем известная медоносная пчела , которая кусает животных или людей, разоряющих улей и при этом погибает. Если же группа состоит из животных, которые родственниками не являются, то их альтруизм - взаимный, «ты - мне, я - тебе». Хороший пример реципрокного альтруизма - упоминавшиеся в начале статьи летучие мыши-вампиры.

Возникновение и эволюцию альтруизма сейчас много изучают. Вот хороший обзор исследований по этой теме. Причем ученые исследуют альтруистичное поведение не только у животных, но и у растений и у микроорганизмов. Так что кооперация и альтруизм, которые мы наблюдаем в человеческом обществе, хотя и впечатляющее, но не уникальное явление.

Фотография: Anders Mohlin / flickr.com

Екатерина Русакова

Все живые организмы в природе связаны между собой самыми разными связями, называемыми биотическими. Их появление обусловлено необходимостью добыть пропитание, облегчить размножение и распространение, устранить конкурентов. Ни один вид не является бесполезным или бессмысленным, чему есть многочисленные примеры. Протокооперация - один из видов биотического взаимодействия - учеными считается чуть ли не самой любопытной связью между организмами.

Что это такое

Протокооперацией называется биотическая связь, при которой сотрудничество разных видов приносит существенную пользу всем сторонам, но при этом не является обязательным ни для одной из них. То есть участники взаимодействия способны существовать и по-отдельности, однако совместное функционирование сильно повышает качество их жизни. Другое название типа связи - факультативный симбиоз. Примеры протокооперации в природе показывают, что такие связи весьма важны и очень распространены. Они возникают и внутри разных царств живых организмов, и между ними.

Протокооперация: примеры животных

Один из самых известных примеров факультативного симбиоза - связь раков-отшельников и актиний. У самих раков панцирь очень мягкий, и без «соседа» шансов выжить у них меньше. Актиния же имеет небольшое пространство для добычи пропитания. Протокооперация дает раку защиту от хищников, а актинии увеличивает охотничье пространство.

Аналогичные медицинские услуги оказывают носорогам некоторые виды птиц. Мало того, они добровольно выполняют и охранные функции, криком предупреждая носорогов об опасности.

Протокооперация: примеры растений

Ее охотно используют аграрии, высаживая бобы вместе со злаками. Первые поставляют вторым легкоусвояемый азот, вторые предоставляют бобам опору, помогающую противостоять ветрам и получать больше солнечного света.

Факультативный симбиоз между разными царствами

Очень часто между растениями и насекомыми возникает протокооперация. Примеры можно привести самые разные. Наиболее яркой иллюстрацией может служить факультативный симбиоз между муравьями и некоторыми травами, в частности - чабрецом и копытнем европейским. У последнего цветки малозаметные, невзрачные, да еще и расположенные очень близко к грунту. Зато они богаты нектаром, за которым и приходят муравьи, параллельно опыляя цветы. Заметим, что копытень может обойтись при опылении и без этих насекомых, в их отсутствие орудием служит ветер, хотя и с заметно более низкой эффективностью. Способствуют муравьи и распространению семян: они содержат ариллус, ради которого насекомые растаскивают посадочный материал, не повреждая его.

Очень распространена протокооперация между высшими растениями (дуб, сосна, береза и многие многолетние травы) и грибами. Такая связь называется микоризой. При ее установлении грибной мицелий может проникнуть даже внутрь корня, на котором волоски перестают развиваться. Гриб подпитывается от высшего растения, взамен снабжая его водой и минеральными солями. Причем оба участника связи могут обходиться друг без друга, но в совокупности развиваются заметно лучше и быстрее.

Особенности протокооперации

Протокооперация, примеры которой мы привели, характеризуется неспецифичностью видов, вступающих в подобные связи. Это значит, что участники способны объединяться с разными партнерами, зачастую временно, пока нуждаются в каких-то конкретных качествах второй стороны. Например, птицы зимой, находящие пищу на незаснеженных участках, нередко объединяются с копытными. Те обеспечивают доступ к кормежке, разбивая слой снега или льда, а пернатые предупреждают «соратников» о возможных опасностях.

Зыбкая грань

Зачастую биологам сложно определить, где комменсализм, где мутуализм, а где протокооперация. Примеров таких неопределенных связей множество. Можно упомянуть летающими насекомыми. С одной стороны, этот процесс является побочным при питании тех же пчел, так что его можно отнести к протокооперации. С другой - насекомые без пыльцы прожить не могут, так что связь можно счесть и мутуалистической. Для упрощения понимания тонкой грани между этими двумя видами биотических связей принято считать, что если лишь одним видом насекомых или насекомое может питаться только с одного вида растения, то такая взаимосвязь относится к мутуализму. Если же опылители разные, как и типы растительности, то

Это же замечание относится и к комменсализму, при котором сотрудничество выгодно одной стороне и безразлично другой. Например, существование в организме человека непатогенных микроорганизмов. Они питаются за счет носителя, вреда не наносят, но и выгоду человек получает далеко не от всех и неравнозначную: какие-то в определенной мере защищают его от патогенов, какие-то сохраняют нейтралитет.

Биологам известны и промежуточные между мутуализмом и протокооперацией примеры. Один из видов, участвующих в связи, может обходиться и без второго, а вот его «напарник» без другой стороны выжить не в состоянии.