Симбиоз живых организмов

Некоторые существа повышают свои шансы на выживание, вступая в партнерские отношения — симбиоз — с представителями других видов. Иногда выгоду от такого союза получают оба партнера, иногда — только один.

В Европе наступил сезон сбора трюфелей. Но найти их не так-то просто: эти грибы образуют плодовые тела под землей. Грибы отыскивают по их характерному запаху с помощью специально обученных собак и свиней. Трюфели растут только под деревьями. Особенно много их можно найти под большим раскидистым дубом. Деревья снабжают трюфели органическими веществами, а грибы в свою очередь обеспечивают деревья минералами.

Союз грибницы и корней

Дуб и трюфель наладили друг с другом взаимовыгодные партнерские отношения — симбиоз. Нити мицелия (грибницы) трюфеля срослись с корнями дерева, образовав микоризу. Через микоризу гриб получает от дерева питательные вещества и в свою очередь снабжает его минералами, содержащими фосфор, азот и другие жизненно важные элементы.

Грибы, образующие микоризу, не способны самостоятельно поглощать достаточное количество органических веществ из почвы и, как и все грибы, не могут синтезировать органические вещества из неорганических. Растения делают это в процессе фотосинтеза, поглощая с помощью зеленого пигмента хлорофилла энергию солнечного света и образуя органические вещества (углеводы) из углекислого газа и воды. Из листьев углеводы транспортируются в другие органы растения, в том числе в корни. Отсюда часть углеводов и поглощается грибом.

С другой стороны, густая сеть грибницы поглощает минеральные вещества из почвы гораздо эффективнее, чем это делают корни дерева, — их избытком гриб делится со своим зеленым партнером.

Корыстные сожители

Микоризу способны образовывать не только деревья, но и многие другие растения, например, вересковые, горечавковые и орхидные. Иногда растение  получает от гриба не только минеральные, но и органические вещества, даже не отдавая ему ничего взамен. Так поступают некоторые лишенные хлорофилла орхидеи. Вероятно, их предки состояли с грибами во взаимовыгодных симбиотических отношениях, но со временем растения научились настолько эффективно использовать вещества, поставляемые грибами, что в конце концов прекратили выработку углеводов, утратили хлорофилл и превратились в паразитов. Такие случаи в природе нередки: граница между симбиозом и паразитизмом очень зыбка. В процессе эволюции симбиотические отношения могут трансформироваться в паразитические, а паразитизм — в симбиоз.

Заразиха (род Orobanche) полностью утратила способность к фотосинтезу, но она не образует микоризы, а питается за счет других растений, образуя особые присоски на их корнях. Разные виды заразих паразитируют на разных растениях (клевере, чабреце, плюще, очитке и т. д.).

Симбиоз у животных

Симбиотические взаимоотношения свойственны и многим животным. Один из самых известных примеров — партнерский союз между рыбами-клоунами и актиниями. Рыбки живут парами среди щупальцев актиний. Другие рыбы боятся приближаться к ним из-за стрекательных клеток актиний, но кожа рыб-клоунов защищена от яда толстым слоем особой слизи. Рыбы-клоуны питаются остатками пищи актиний, а также создают дополнительный ток воды, тем самым помогая актиниям дышать и ловить мелкую живность. Некоторые рыбы живут даже в кишечнике беспозвоночных. К их числу относится, например, средиземноморский карапус (Carapus acus). На ранних стадиях развития эти рыбки поселяются в кишечнике голотурий (морских огурцов). Другие виды карапусов живут внутри морских звезд и двустворчатых моллюсков. Хозяева не получают никакой пользы от таких сожителей, которые вдобавок иногда питаются их тканями, поэтому взаимоотношения карапусов с их хозяевами носят скорее паразитический характер.

Несправедливый дележ

Мутуализм — одна из форм симбиоза, при которой выгоду от сложившихся отношений получают оба партнера, — встречается в природе нечасто. Это и неудивительно, ведь каждый из партнеров старается отдавать другому поменьше, а получать от него побольше. Иными словами, симбиоз — это тонкий баланс между выгодами, получаемыми организмами от заключенного ими союза, и жертвами, которых он от них требует.

Один из наиболее ярких примеров мутуализма — взаимоотношения гриба и водоросли в организме лишайника. В местах, где воздух достаточно чист, лишайники густым слоем покрывают стволы деревьев, стены домов, а иногда и землю. Лишайники способны расти там, где другие многоклеточные организмы погибли бы. Ни водоросли, входящие в состав лишайника, ни гриб, образующий основу его тела, по отдельности в таких условиях уцелеть, конечно, не сумели бы, но благодаря тому, что гриб снабжает клетки водоросли минералами, а водоросль обеспечивает гриб органическими веществами, образованный ими организм приобрел невероятную жизнеспособность.

Каким образом столь разным существам, как грибы и водоросли, удалось в процессе эволюции превратиться в единый сильный организм? Ответ на этот вопрос до сих пор остается для ученых загадкой.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *