STOWARZYSZENIA KOLONIALNE: CHARAKTERYSTYKA, TYPY I PRZYKŁADY - BIOLOGIA - 2025

Kolonialne stowarzyszenie jest systemem organizacji, w której dwie lub więcej żywych organizmów w intymnej relacji. Skojarzenie może być fizyczne, a osoby tworzące kolonię mogą być połączone.

Skojarzenia kolonialne odnajdujemy w całym drzewie życia: od organizmów komórkowych po wielokomórkowe. Podobnie kolonia może składać się z klonów (osobników o identycznym materiale genetycznym), takich jak kolonia bakterii, lub może składać się z bardziej heterogenicznych genetycznie osobników, takich jak kolonia owadów.

Pszczoły to owady żyjące w koloniach. Źródło: pixabay.com

Generalnie stowarzyszenie przekłada się na obopólną korzyść dla osób, które go tworzą. Na przykład popraw umiejętności obrony przed atakiem drapieżników lub ulepsz umiejętności drapieżnictwa.

W przypadku niektórych gatunków utworzenie lub nie stowarzyszenia kolonialnego zależy od warunków środowiskowych - kolonia jest „fakultatywna”. W przeciwieństwie do tego, przetrwanie innych gatunków jest bezwzględnie uzależnione od formacji kolonialnej.

Co to jest indywidualny organizm?

Choć określenie, czym jest „indywidualny” organizm, wydaje się trywialne, jest to pojęcie złożone i nieprecyzyjne - nawet dla biologów.

Z fizjologicznego i genetycznego punktu widzenia organizm można zdefiniować jako genom w ciele. Używamy terminu „genom” w odniesieniu do zestawu genów, które istnieją w określonym organizmie.

Definicja „organizmu indywidualnego” ma ważne konsekwencje, szczególnie w biologii ewolucyjnej. Zwykle mówimy, że dobór naturalny (mechanizm zmiany ewolucyjnej) działa na poziomie indywidualnym.

Niektóre organizmy są wyraźnie osobnikami: mysz, mucha, pies. Nikt w tych przypadkach nie wątpi w dyskretny charakter bytu biologicznego. Istnieją jednak systemy, które podważają tę koncepcję: organizmy kolonialne.

Wiadomo, że organizmy nie żyją w izolacji - w rzeczywistości nawiązują wielorakie relacje z innymi osobnikami, tworząc złożone sieci interakcji. Niektóre organizmy niosą te relacje bardzo blisko i zachęcają do tworzenia kolonii.

Poniżej opiszemy najważniejsze aspekty tych biologicznych powiązań i najważniejsze przykłady w literaturze.

cechy

Stowarzyszenie kolonialne lub po prostu „kolonia” to grupa jednostek. Stowarzyszenie charakteryzuje się intymnością, z fizycznego punktu widzenia, aw niektórych przypadkach tworzące je osoby są ze sobą połączone.

Kolonie to systemy oparte na współpracy, w których obecność innych osób jest korzystna dla ich kolonialnych towarzyszy.

W niektórych przypadkach osoby w kolonii mają tendencję do dzielenia zadań - nie tylko do podstawowych czynności, takich jak żerowanie; w koloniach mogą znajdować się osobniki „reprodukcyjne” i osobniki, które się nie rozmnażają.

Tak więc w najbardziej złożonych systemach kolonialnych moglibyśmy pomyśleć o każdym osobniku w kolonii zachowującym się jak „komórki” lub układy odrębnego organizmu.

Rodzaje i przykłady

W tym artykule będziemy klasyfikować kolonie zgodnie z typem organizmu, z którego się składają - to znaczy czy są jednokomórkowe czy wielokomórkowe.

Kolonie organizmów jednokomórkowych

Bakteria

Kolonia bakterii to połączenie organizmów jednokomórkowych, które powstają w wyniku podziału komórki macierzystej i daje początek wszystkim osobnikom, które tworzą kolonię. Z tego powodu członkowie kolonii są „klonami” i są identyczne (z wyjątkiem miejsc, w których wystąpiły mutacje).

Kiedy bakterie rosną w pożywce hodowlanej, kolonie są wyraźnie widoczne dla ludzkiego oka (nie ma potrzeby stosowania mikroskopów ani lup).

Są przypadki, w których połączenie drobnoustrojów jest tworzone przez różne gatunki. Te ekosystemy bakteryjne nazywane są biofilmami lub biofilmami.

Algi zielone

Glony zielone to organizmy posiadające chloroplasty i mogą być jednokomórkowe, kolonialne lub wielokomórkowe.

Najbardziej charakterystycznym przykładem organizmów kolonialnych w literaturze jest słodkowodny rodzaj o nazwie Volvox. Kolonia tych organizmów składa się z setek, a nawet tysięcy komórek wici.

Komórki kolonii są połączone ze sobą „niciami” cytoplazmy w galaretowatej, ikrowej i ruchomej sferze. Ta kolonia reprezentuje bardzo zaawansowany stopień asocjacji.

Podział pracy jest wyraźny w koloniach Volvox. Niektóre komórki są odpowiedzialne za rozmnażanie wegetatywne, a inne za rozmnażanie płciowe.

Protisty

Protisty to jednokomórkowe organizmy eukariotyczne. Chociaż niektóre gatunki mogą żyć samotnie, wiele z nich żyje w koloniach.

Kolonie protistów składają się z wielu komórek. Jednak każdy z nich wykazuje tożsamość, która pozwala mu wykonywać podstawowe zadania żywej istoty, takie jak reprodukcja i przetrwanie.

Śluzowce

Nieprecyzyjny termin „śluzowiec” jest używany do opisania ponad sześciu grup eukariontów, których cykl życiowy tworzy wielojądrowe lub wielokomórkowe agregaty, które mają zdolność poruszania się po glebie w poszukiwaniu pożywienia. Chociaż nazwa bywa myląca, nie należą one do grupy grzybów.

Modelowym rodzajem pleśni jest Dictyostelium. Te ameby mają zdolność wytwarzania substancji, która sprzyja wiązaniu w ciałach wielokomórkowych. Wydzielanie substancji następuje na ogół w okresach suszy i małej dostępności pożywienia.

Kolonie organizmów wielokomórkowych

Organizmy wielokomórkowe tworzą kolonie z różnymi typami integracji między członkami. W pobliżu żyją kolonie zwierząt i mamy przykłady bardziej intymnych skojarzeń, takich jak owady eusocial.

Tworzenie kolonii występuje dość często u zwierząt morskich, głównie bezkręgowców. Przykładami tego są korale, ukwiały, mszywioły i tryskacze. W takich przypadkach istnieje związek (to znaczy ciągłość) między organizmami.

Wraz ze wzrostem złożoności królestwa zwierząt znajdujemy inne poziomy stowarzyszeń kolonialnych. Najbardziej godne uwagi są owady eusocial, takie jak pszczoły i niektórzy inni członkowie Zakonu Hymenoptera.

Interakcje społeczne zachodzące w tych koloniach są tak bliskie i tak złożone, że niektórzy autorzy określają całą kolonię jako superorganizm.

Jak widzieliśmy na przykładzie Volvox, u pszczół również występuje bardzo wyraźny podział pracy, zarówno na czynności codzienne (m.in. żerowanie, obrona), jak i reprodukcję. Tylko królowe rozmnażają się, a reszta kolonii pracuje nad tym zadaniem.

Bibliografia

1. Du, Q., Kawabe, Y., Schilde, C., Chen, ZH i Schaap, P. (2015). Ewolucja agregacyjnej wielokomórkowości i komunikacji komórkowej w dictyostelii. Journal of Molecular biology, 427 (23), 3722-33.
2. Folse, HJ i Roughgarden, J. (2010). Co to jest indywidualny organizm? Perspektywa selekcji wielopoziomowej. The Quarterly Review of Biology, 85 (4), 447–472.
3. Starr, C., Evers, C. i Starr, L. (2010). Biologia: pojęcia i zastosowania. Cengage Learning.
4. Tortora, GJ, Funke, BR i Case, CL (2015). Mikrobiologia: wprowadzenie. Benjamin-Cummings.
5. Winston, JE (2010). Życie w koloniach: poznanie obcych sposobów organizmów kolonialnych. Integrative and Comparative Biology, 50 (6), 919–933.