Symbióza – Ruwiki: Internetová encyklopedie

Symbióza je forma vztahu mezi organismy, ve které je přínos pro oba partnery.

Německý botanik a mikrobiolog G. A. Bari jako první navrhl používat tento termín. Vědec studoval lišejníky – symbiózu hub a řas. Proti takovému spojení se postavil parazitismus, o kterém již byla vytvořena poměrně jasná představa.

Existuje několik forem symbiózy:

• vzájemnost. V tomto typu symbiózy profitují oba partneři;
• spolupráce. Zde můžeme také mluvit o výhodách pro oba partnery, ale interakce je volitelná;
• komenzalismus. Tyto vztahy jsou charakterizovány tím, že jeden organismus dostává výhody, zatímco druhý není poškozen. Komenzalismus je přechodná forma vztahu mezi neutralismem a symbiózou.

Je důležité říci, že organismy v přírodě neexistují samy o sobě a jsou vždy ve vzájemné interakci. Za nejproduktivnější formu zvířecích vztahů v přírodě je přitom považována forma symbiózy.

Příklady zvířecí symbiózy

Příkladů symbiózy v přírodě je poměrně hodně. Mezi nimi ale vyniká především symbióza zvířat.

A zde je první příklad symbiózy: puštík ušatý přináší do hnízda svých mláďat užovku úzkoúsou, která mláďata nejen nežere, ale funguje i jako vysavač, požírá různé mravence, mouchy a jiný hmyz. Mláďata v takovém hnízdě rostou rychleji a jsou vysoce odolná.

Existuje ještě úžasnější příklad symbiózy: jde o vztah mezi senegalskou avdotkou a krokodýlem nilským. Stojí za zmínku, že krokodýli jsou docela schopni lovit ptáky, ale s avdotkou je všechno jiné. Tento pták si dělá hnízdo v blízkosti krokodýlí snůšky, takže se ho krokodýl nedotýká, protože pták působí jako hlídač: když je hnízdo ohroženo, pták křičí a krokodýl spěchá bránit své hnízdo.

Neméně zajímavou interakcí je symbióza volavky egyptské nebo špačka rudozobého a antilopy, žirafy, krávy nebo buvola. Ptáci klují z kůže těchto zvířat různé parazity (vši, klíšťata atd.). A špačci, když vidí nebezpečí, varují své majitele pískáním.

Ryby a zvířata mohou také vstoupit do symbiózy. Černé ryby labeo se zabývají čištěním kůží hrochů, když jsou ve vodě (a jsou tam dlouho). Jsou jako vysavače, které odstraňují řasy, odumřelé tkáně, různé parazity a další nečistoty. Kromě toho ryby čistí zuby a dásně hrochů. Mnoho dalších ryb se podílí na dezinfekci hroších ran a také odstraňování nečistot z těžko dostupných míst.

Mezi rybami je mnoho těch, kteří působí jako čističi. Například barevné krevety goby. S jejich pomocí jsou z kůže ryb odstraněny nemocné tkáně a poškozené buňky. Aby ryby přilákaly čističe, zvedají ocasy, spouštějí hlavu dolů, otevírají tlamu a žábry a také zaujímají vtipné a neobvyklé pozice. Některé ryby mají schopnost měnit barvu a tím usnadňují práci čističům tím, že zvyšují viditelnost parazitů.

Z tohoto důvodu jsou ryby žijící v akváriích nemocné častěji než ryby ve volné přírodě, protože jsou zbaveny takové péče.

Existuje několik originálních příkladů symbiózy živých organismů:

• africký špaček, který tráví spoustu času na hřbetě nosorožce, slona nebo zebry a pojídá klíšťata z kůží svých majitelů. Vědci se také domnívají, že špačci sají krev vytékající z otevřených ran zvířat. Tím, že špačci propouštějí klíšťata, přispívají k infekci svých hostitelů;
• sasanka a krab poustevník. První působí jako spolehlivá obrana proti hladovým chobotnicím. Ostnatá chapadla sasanky promění kraba v nepříliš chutné jídlo;
• boxer krab a sasanka. Krab vezme sasanku do drápů a chrání se tak před predátory a navíc dostává další kousky potravy;
• prase bradavičnaté a mangusty. Ty čistí kůži od prasat bradavičnatých a získávají z této kůže hmyz jako potravu.

Příkladem úžasného vztahu je kulík a krokodýl. Když krokodýl potřebuje vyčistit, otevře tlamu a pták vletí dovnitř, sbírá a pojídá zbytky jídla. Díky tomu krokodýl eliminuje riziko infekce a pták přijímá potravu bez jakéhokoli výdeje energie.

Mezi zvířaty je pozorován zajímavý symbiotický vztah mezi jezevcem a kojotem. Pracují jako pár a vzájemně si doplňují své dovednosti. Kojot je zodpovědný za pronásledování kořisti, zatímco jezevec se skrývá v díře. Výsledkem je, že kojot dostane kořist, která opustí díru, a jezevec dostane kořist, která se rozhodne v díře schovat. Podle výzkumů je takový tandem z hlediska chytání kořisti mnohem efektivnější: jednotlivě tato zvířata nejsou tak úspěšná.

Symbióza je cesta k dosažení evolučního pokroku. Organismy vstupující do symbiotických vztahů šetří energii a plně realizují svůj potenciál a životní funkce.

Rozlišuje se dočasná a trvalá symbióza, ale v každém z těchto případů je předpokladem přínos spolupráce pro oba organismy.

Symbióza je proti parazitismu a soutěží s ním v evolučním procesu.

Symbióza (Řecky συμ-βίωσις – „život spolu“ [1] od συμ- – spolu + βίος – život) je úzké společenství živých organismů patřících k různým biologickým druhům. Takové společenství může mít různé formy v závislosti na povaze vztahu mezi dvěma druhy a na tom, zda je tento vztah prospěšný nebo škodlivý.

Symbiot – organismus účastnící se symbiózy [2].

V přírodě existuje celá řada příkladů vzájemně prospěšné symbiózy (mutualismu). Od žaludečních a střevních bakterií, bez kterých by trávení nebylo možné, až po rostliny (příkladem jsou některé orchideje, jejichž pyl může šířit pouze jeden konkrétní druh hmyzu). Takové vztahy jsou vždy úspěšné, když zvyšují šance na přežití pro oba partnery. Zásadní a nenahraditelné jsou pro partnery akce prováděné během symbiózy nebo vyráběné látky. V obecném smyslu je taková symbióza mezičlánkem mezi interakcí a fúzí.

Oboustranně výhodný, povinný typ symbiózy se nazývá mutualismus. Komensalismus je vztah, který je prospěšný jednomu symbiontovi, ale lhostejný k druhému amensalismus je vztah, který jednomu škodí, ale druhému je lhostejný. Spolupráce je nezávazný, oboustranně výhodný vztah. Forma symbiózy, ve které jeden organismus (parazit) využívá jiného (hostitele) jako zdroj potravy a/nebo stanoviště, se nazývá parazitismus.

Typ symbiózy je endosymbióza (viz symbiogeneze), kdy jeden z partnerů žije uvnitř buňky druhého.

Naukou o symbióze je symbiologie. Základy doktríny vzájemné pomoci (včetně symbiózy) ve druhé polovině 19. století položili nezávisle na sobě ruští přírodovědci P. A. Kropotkin a K. F. Kessler a také německý vědec Heinrich Anton de Bary, který navrhl termíny „symbióza“. a „vzájemnosti“.

Symbióza a antibióza [editovat | upravit kód]

.Dříve se oboustranně výhodná spolupráce nazývala symbióza. V současné době jsou symbiózou všechny typy vztahů mezi organismy, ve kterých alespoň jeden organismus prospívá sám sobě (+/+; +/0; +/-) [3].

Antibiózou jeden organismus omezuje schopnosti druhého, aniž by pro něj byl přínosem (-/-; -/0).

Mutualismus[editovat | upravit kód]

Některé druhy ryb žijí v symbióze s krevetami.

Mutualismus je rozšířená forma oboustranně výhodného soužití, kdy se přítomnost partnera stává předpokladem existence každého z nich. Obecnějším pojmem je symbióza, což je soužití různých biologických druhů. Ale na rozdíl od mutualismu nemusí být symbióza prospěšná jednomu z partnerů, například v případě parazitismu.

Výhody, které organismus získává, když vstupuje do vzájemného vztahu, se mohou lišit. Často alespoň jeden z partnerů využívá druhého jako dodavatele potravy, zatímco druhý dostává ochranu před nepřáteli nebo příznivé podmínky pro růst a reprodukci. V jiných případech druh, který získá potravu, osvobodí svého partnera od parazitů, opyluje rostliny nebo rozptýlí semena. Každý člen vzájemného páru jedná sobecky a prospěšné vztahy vznikají pouze proto, že získané výhody převažují nad náklady potřebnými k udržení vztahu.

Vzájemně výhodné vztahy mohou vznikat na základě behaviorálních reakcí, například jako u ptáků, kteří kombinují své vlastní krmení s šířením semen. Někdy mutualistické druhy vstupují do těsné fyzické interakce, jako při tvorbě mykorhizy (kořenů hub) mezi houbami a rostlinami.

Těsný kontakt druhů během mutualismu způsobuje jejich společnou evoluci. Typickým příkladem jsou vzájemné adaptace, které se vytvořily u kvetoucích rostlin a jejich opylovačů. Mutualistické druhy se často rozptýlí společně [4].

Typ symbiózy, ve které ani jeden z těchto dvou druhů nemůže přežít bez druhého. Tropické rostliny z rodu Triplaris jsou tedy ve vztahu povinná symbióza s mravenci Pseudomyrmex triplarinus. Podle harvardského biologa Josepha Beckwerta [5]:

Jakmile se nějaká část hostitelské rostliny lehce naruší, vyběhne obrovské množství [mravenců] ze svých úkrytů a začne horlivě zkoumat kmen, větve a listy. Někteří z dělnických mravenců běhají po zemi u paty stromu a útočí na každého vetřelce, ať už je to zvíře nebo člověk.

Komensalismus [upravit | upravit kód]

V závislosti na povaze vztahu mezi komenzálními druhy se rozlišují tři typy komenzalismu:

• komenzál je omezen na použití potravy organismu jiného druhu (např. hyeny se živí zbytky potravy lvů, gepardů a jiných predátorů);
• komenzál se přichytí na organismus jiného druhu, který se stane „hostitelem“ (např. ryba, která se drží přísavnou ploutví, se přichytí na kůži žraloků a jiných velkých ryb a pohybuje se s jejich pomocí);
• Komenzál se usazuje ve vnitřních orgánech hostitele (např. někteří bičíkovci žijí ve střevech savců).

Příkladem komenzalismu jsou luštěniny (například jetel) a obiloviny rostoucí společně na půdách chudých na dostupné sloučeniny dusíku, ale bohatých na sloučeniny draslíku a fosforu. Navíc, pokud obilovina nepotlačuje luštěninu, pak jí naopak poskytuje další množství dostupného dusíku. Ale takové vztahy mohou pokračovat jen tak dlouho, dokud je půda chudá na dusík a obiloviny nemohou moc růst. Pokud se v důsledku růstu luštěnin a aktivní práce nodulových bakterií fixujících dusík nahromadí v půdě dostatečné množství sloučenin dusíku přístupných rostlinám, je tento typ vztahu nahrazen konkurencí. Výsledkem je zpravidla úplné nebo částečné vytlačení méně konkurenceschopných luskovin z fytocenózy. Další varianta komenzalismu: jednostranná pomoc rostliny „chůvy“ jiné rostlině. Bříza nebo olše tak mohou být chůvou pro smrky: chrání mladé smrčky před přímým slunečním zářením, bez kterého smrk nemůže růst na volném místě, a také chrání výpěstky mladých jedlí před vymačkáním z půdy mrazem. Tento typ vztahu je typický pouze pro mladé smrky. Zpravidla, když smrk dosáhne určitého věku, začne se chovat jako velmi silný konkurent a potlačuje své chůvy.

Keře z čeledí Lamiaceae a Asteraceae a jihoamerické kaktusy mají stejné vztahy. Díky speciálnímu typu fotosyntézy (CAM fotosyntéza), ke kterému dochází během dne s uzavřenými průduchy, se mladé kaktusy velmi přehřívají a trpí přímým slunečním zářením. Proto se mohou vyvíjet pouze ve stínu pod ochranou suchu odolných keřů. Existuje také mnoho příkladů symbiózy, která je prospěšná pro jeden druh a nepřináší žádný užitek ani škodu jinému druhu. Například lidské střevo obývá mnoho druhů bakterií, jejichž přítomnost je pro člověka neškodná. Podobně rostliny zvané epifyty (kam patří např. rod Phalaenopsis) žijí na větvích stromů, aniž by z nich přijímaly živiny [6]. Komenzalismus je způsob soužití dvou různých druhů živých organismů, kdy jedna populace ze vztahu těží, zatímco druhá nepřijímá ani užitek, ani újmu (například stříbřitá rybka a lidé).

Symbióza a evoluce [upravit | upravit kód]

Kromě jádra mají eukaryotické buňky mnoho izolovaných vnitřních struktur nazývaných organely. Mitochondrie, jediný typ organel, generují energii, a proto jsou považovány za hybnou sílu buňky. Mitochondrie, stejně jako jádro, jsou obklopeny dvouvrstvou membránou a obsahují DNA. Na tomto základě byla navržena teorie vzniku eukaryotických buněk v důsledku symbiózy. Jedna z buněk absorbovala druhou a pak se ukázalo, že společně si poradí lépe než samostatně. Toto je endosymbiotická evoluční teorie.

Tato teorie snadno vysvětluje existenci dvouvrstvé membrány. Vnitřní vrstva pochází z membrány absorbované buňky a vnější vrstva je součástí membrány absorbované buňky, obalená kolem cizí buňky. Je také dobře známo, že mitochondriální DNA není nic jiného než zbytky DNA cizí buňky. Takže mnoho organel eukaryotické buňky na počátku své existence byly samostatné organismy a asi před miliardou let spojily své síly, aby vytvořily nový typ buňky. Proto jsou naše vlastní těla ukázkou jednoho z nejstarších partnerství v přírodě.

Je třeba také připomenout, že symbióza není jen soužití různých druhů živých organismů. Na úsvitu evoluce byla symbióza motorem, který přivedl jednobuněčné organismy stejného druhu do jednoho mnohobuněčného organismu (kolonie) a stal se základem rozmanitosti moderní flóry a fauny [7].

Příklady symbiózy [upravit | upravit kód]

• Endofyty žijí uvnitř rostliny, živí se jejími látkami a uvolňují sloučeniny, které podporují růst hostitelského organismu.
• Transport semen rostlin zvířaty, která jedí plody a nestrávená semena vylučují v trusu jinam.

• Opylování kvetoucích rostlin hmyzem, při kterém se hmyz živí nektarem.
• Některé rostliny, jako je tabák, přitahují hmyz, který je může chránit před jiným hmyzem [8].
• Takzvané „ďábelské zahrady“: stromy Duroia hirsuta slouží jako domovy pro mravence tohoto druhu Myrmelachista schumanni, které zabíjejí zelené výhonky jiných druhů stromů objevujících se v okolí, a tím jim umožňují růst Duroia hirsuta bez konkurence [9] .

Houby/řasy [ upravit | upravit kód]

• Lišejník se skládá z houby a řasy. Řasa fotosyntézou produkuje organické látky (sacharidy), které využívá houba, která dodává vodu a minerály.

Vztah mezi řasou a lišejníkovou (lichenizovanou) houbou ve většině případů představuje příklad endoparazitosaprofytismu. Houba parazituje na řasách, které žijí v stélce lišejníků, a rozkládá odumřelé buňky řas.

Zvířata/řasy [ upravit | upravit kód]

• Ambystoma žlutě skvrnitá může od okamžiku své existence ve vajíčku obsahovat jednobuněčné řasy. Řasy přitom pomocí živočišných metabolitů produkují kyslík, který se využívá k výrobě chemické energie v mitochondriích [10].
• Usazení zelených řas v rýhách lenochodových vlasů, které se tak maskují zeleným pozadím.

Houby/rostliny [ upravit | upravit kód]

• Mnoho hub získává živiny ze stromu a dodává mu minerální látky (mykorhiza) [11].

Hmyz/hmyz [ upravit | upravit kód]

• Někteří mravenci chrání („pasou“) mšice a na oplátku od nich dostávají sekrety obsahující cukr.

Hmyz/bakterie [ upravit | upravit kód]

• Písečné vosy používají k ochraně svých larev aktinobakterie Streptomyces.
• Kůrovci používají aktinomycety ošetřené antibiotiky k potlačení růstu nežádoucích plísní.
• Některé druhy mravenců využívají aktinobakterie [12].

Viz také [upravit | upravit kód]

• Vzájemná pomoc
• Cyborg
• Spolupráce
• Spolupráce
• Typy vztahů mezi organismy

Poznámky [upravit | upravit kód]

1. ↑Starověký řecko-ruský slovník Dvoretského „συμ-βίωσις“(nespecifikováno) . Datum přístupu: 15. února 2020.Archivováno z ↑(nespecifikováno) . ushakovdictionary.ru. Datum přístupu: 10. července 2019.Archivováno z originálu 6. května 2021.
2. ↑Symbióza (anglicky). Biologie online.
3. ↑Zhuk A.V.Formy a místo mutualismu v systému symbiotických vztahů vyšších rostlin s jinými organismy // Biologické komunikace. – 2005. – č. 1.
4. ↑Wilson, 2022, str. 65.
5. ↑Moskaluk T.A.Vztahy v biogeocenóze. Typy vztahů mezi organismy v cenóze(nespecifikováno) . Botanická zahrada-Institut FEB RAS.
6. ↑Smaševskij Nikolaj Dmitrijevič.Symbiotická fotosyntéza u zvířat // Astrachaňský bulletin environmentální výchovy. – 2012. – č. 2.
7. ↑Rostliny se naučily volat na pomoc dravý hmyz(nespecifikováno) . Lenta.ru (27. srpna 2010). Datum přístupu: 4. září 2010.Archivováno z originálu 11. ledna 2011.
8. ↑ Frederickson, M. E., Greene, M. J., & Gordon, D. (2005). Archivováno z originálu 22. února 2015.Příroda 437: 495-6.
9. ↑Poprvé byly v buňkách obratlovců nalezeny symbiontní řasy(nespecifikováno) . Lenta.ru (2. srpna 2010). Datum přístupu: 14. srpna 2010.Archivováno z originálu 27. dubna 2012.
10. ↑Kamieński. Les organes végétatifs de Monotropa hypopitys L. (nespecifikováno) // Mémoires de la Société nat. des Sciences naturelles et mathém. de Cherbourg. — 1882.
11. ↑Julia Zakalyukina, Nikolaj PavlovBakterie ve službách hmyzu(nespecifikováno) . Archivováno z originálu 12. září 2021. // Věda a život, 2021, č. 9. – str. 38-44

Literatura [upravit | upravit kód]

• Edward Wilson. Planeta mravenců = Wilson Edward. Pohádky z mravenčího světa. — M.: Alpina literatura faktu, 2022. — 211 s. — ISBN 978-5-00139-583-6 .
• Margelis L.Role symbiózy v buněčné evoluci = Lynn Margulis. Symbióza v buněčné evoluci: Život a jeho prostředí na rané Zemi / Lynn Margelis; Za. z angličtiny V. B. Kasinová, E. V. Kunina; Ed. B. M. Medníková. – M.: Mir, 1983. – 352 s. — 4300 výtisků.
• Douglas AE Symbiotická interakce. – Oxfordská univerzita. Press: Oxford:Y-N, Toronto, 1994. – 148 s.

Odkazy [upravit | upravit kód]

• SYMBIOZA: [arch. 3. ledna 2023 ] // Mír ze Saint-Germain 1679 – Sociální zabezpečení. – M.: Velká ruská encyklopedie, 2015. – S. 181-182. – (Velká ruská encyklopedie: [ve 35 svazcích] / šéfredaktor Yu. S. Osipov; 2004-2017, sv. 30). — ISBN 978-5-85270-367-5.
• Symbióza – Biologie-online slovník(nespecifikováno) .