КАКВО Е ТРОФИЧЕН ВЗАИМНОСТ? (С ПРИМЕРИ) - БИОЛОГИЯ - 2025

На трофичен мутуализъм или sintrofismo е взаимодействие между организми от различни видове, в които и двете си сътрудничат за получаване или разграждане на хранителни вещества и минерални йони. Взаимодействието представлява обмен на хранителни вещества между видовете.

Като цяло членовете на връзката са автотрофен и хетеротрофен организъм. Има случаи както на задължителен, така и на незадължителен взаимност.

Източник: Адриан Пингстоун (Arpingstone), от Wikimedia Commons

Най-изследваните случаи от природата на трофичния взаимност са взаимодействията между азотфиксиращите бактерии и растенията от бобови растения, микоризите, лишеите, храносмилателните симбионти, и други.

Какво е трофичен взаимност?

Взаимност: връзка +, +

Организмите на дадена общност - различни видове, които съжителстват в едно и също време и пространство - не са в изолация един от друг. Видовете взаимодействат по различни начини, обикновено в мрежа от сложни модели.

Биолозите са посочили всяко от тези взаимодействия, в зависимост от това как са засегнати членовете на взаимодействието. В този контекст взаимността се определя като връзка, при която видовете се асоциират и двете получават ползи.

Видове взаимност

В природата има голямо разнообразие от взаимности. Трофичният взаимност възниква, когато взаимодействащите видове си сътрудничат за получаване на храна.

Известен е също като "синтрофизъм", термин от гръцките корени syn, което означава взаимно и trophe, което означава хранене. На английски това взаимодействие е известно под името взаимодействие ресурс-ресурс.

В допълнение към трофичния взаимизъм, съществуват почистващи взаимности, при които видовете обменят услуги за почистване за защита или храна; отбранителен взаимност, където видовете се предпазват от възможни хищници и разпръскващ взаимност, както в случая с животни, които разпръскват семената на растенията.

Друга класификационна система разделя взаимността на задължителен и незадължителен. В първия случай двата организма живеят много близо и не е възможно те да живеят без присъствието на партньора си.

За разлика от тях факултативният взаимност възниква, когато двамата членове на взаимодействието могат да живеят без другия при определени условия. В природата двата типа взаимизъм, принудителен и факултативен, са доказани в категорията на трофичния взаимност.

Взаимността е същото като симбиозата?

Терминът взаимизъм често се използва като синоним на симбиоза. Други взаимоотношения обаче също са симбиотични, като коменсализъм и паразитизъм.

Симбиозата, строго погледнато, е тясно взаимодействие между различни видове за дълго време.

Примери за трофичен взаимност

Азотфиксиращи бактерии и растения от бобови растения

Някои микроорганизми имат способността да фиксират атмосферния азот чрез симбиотични асоциации с растения от бобови растения. Основните родове включват Rhizobium, Azorhizobium, Allorhizobium, наред с други.

Връзката се осъществява благодарение на образуването на възел в корена на растението, региона, където се извършва фиксирането на азот.

Растението отделя серия от вещества, известни като флавоноиди. Те насърчават синтеза на други съединения в бактериите, които благоприятстват връзката между нея и кореновите косми.

Mycorrhizae

Микоризите са асоциации между гъбички и корените на растението. Тук растението осигурява на гъбичките енергия под формата на въглехидрати и тя реагира със защита.

Гъбата увеличава повърхността на корените на растението за усвояване на вода, азотни съединения, фосфор и други неорганични съединения.

С приема на тези хранителни вещества растението остава здраво и му позволява да расте ефективно. По същия начин гъбата е отговорна и за защитата на растението от възможни инфекции, които могат да навлязат през корена.

Симбиозата от типа ендомикоза повишава производителността на растението срещу различни отрицателни фактори, като атака от патогени, суша, екстремна соленост, наличие на токсични тежки метали или други замърсители и др.

лишеи

Този термин описва връзката между гъбички (аскомицет) и водорасло или цианобактерии (синьо-зелени водорасли).

Гъбата заобикаля клетките на своя придружител на водорасли, в рамките на гъбичните тъкани, които са уникални за асоциацията. Проникването в клетките на водораслото се осъществява с помощта на хифа, известна като хаусториум.

В тази връзка гъбата получава хранителни вещества от водораслите. Водораслите са фотосинтетичният компонент на асоциацията и те имат способността да произвеждат хранителни вещества.

Гъбата предлага на водораслите влажни условия за нейното развитие и защита от излишна радиация и други смущения, както биотични, така и абиотични.

Когато един от членовете отговаря на синьо зелено водорасло, гъбата също се възползва от азотното фиксиране на партньора си.

Асоциацията увеличава оцеляването и на двамата членове, но връзката не е необходима за растежа и размножаването на организмите, които ги съставят, особено в случай на водорасли. Всъщност много видове симбиотични водорасли могат да живеят независимо.

Лишайките са изключително разнообразни и ги откриваме в различни размери и цветове. Те се класифицират като глухари, ракообразни и плодови лишеи.

Мравки и гъби за рязане на листа

Известно е, че някои мравки на листни дървета събират определени видове гъбички. Целта на тази връзка е да консумира плододаващите тела, които се произвеждат от гъбичките.

Мравките вземат растителна материя, като листа или цветни венчелистчета, нарязват ги на парчета и там засаждат части от мицела. Мравките изграждат вид градина, където по-късно консумират плодовете на своя труд.

Симбионти при преживни животни

Основната храна на преживни животни, трева, съдържа големи количества целулоза, молекула, която потребителите не са в състояние да усвоят.

Наличието на микроорганизми (бактерии, гъби и протозои) в храносмилателната система на тези бозайници позволява усвояването на целулозата, тъй като те я превръщат в различни органични киселини. Киселините могат да се използват от преживни животни като източник на енергия.

Няма как преживните животни да консумират трева и да я усвояват ефективно без присъствието на гореспоменатите организми.

Препратки

1. Parga, ME, & Romero, RC (2013). Екология: въздействие на текущите екологични проблеми върху здравето и околната среда. Еко издания.
2. Patil, U., Kulkarni, JS, & Chincholkar, SB (2008). Основи в микробиологията. Нирали Пракашан, Пуна.
3. Poole, P., Ramachandran, V., & Terpolilli, J. (2018). Ризобия: от сапрофити до ендосимбионти. Nature Reviews Microbiology, 16 (5), 291.
4. Садава, D., & Purves, WH (2009). Живот: Науката за биологията. Panamerican Medical Ed.
5. Singh, DP, Singh, HB, & Prabha, R. (Ред.). (2017). Взаимодействия между растенията и микробите в агроекологичните перспективи: Том 2: Микробни взаимодействия и агроекологични въздействия. Springer.
6. Somasegaran, P., & Hoben, HJ (2012). Наръчник за ризобия: методи в бобово-ризобиумната технология. Springer Science & Business Media.
7. Wang, Q., Liu, J., & Zhu, H. (2018). Генетични и молекулярни механизми, лежащи в основата на симбиотичната специфичност при взаимодействията на бобово-ризобиум. Граници в науката за растенията, 9, 313.