CO TO JEST MUTUALIZM TROFICZNY? (Z PRZYKŁADAMI) - BIOLOGIA - 2026

Troficzny mutualizmu lub sintrofismo wzajemne oddziaływanie między organizmami różnych gatunków, w których obie współdziałają w celu uzyskania lub degradacji substancji odżywczych i jonów mineralnych. Interakcja reprezentuje wymianę składników odżywczych między gatunkami.

Ogólnie rzecz biorąc, członkowie związku są organizmami autotroficznymi i heterotroficznymi. Istnieją przypadki zarówno obowiązkowego, jak i opcjonalnego mutualizmu.

Źródło: Adrian Pingstone (Arpingstone), źródło Wikimedia Commons

Najczęściej badanymi przypadkami z natury mutualizmu troficznego są interakcje między innymi bakteriami wiążącymi azot a roślinami strączkowymi, mikoryzami, porostami, symbiontami trawiennymi.

Co to jest mutualizm troficzny?

Mutalizm: związek +, +

Organizmy należące do społeczności - różne gatunki, które współistnieją w tym samym czasie i przestrzeni - nie są od siebie odizolowane. Gatunki oddziałują na siebie na różne sposoby, zwykle w sieci skomplikowanych wzorców.

Biolodzy nazwali każdą z tych interakcji, w zależności od tego, jak wpływa to na członków interakcji. W tym kontekście mutualizm definiuje się jako relację, w której gatunki łączą się i oba uzyskują korzyści.

Rodzaje mutualizmu

W naturze występuje duża różnorodność mutualizmu. Troficzny mutualizm występuje, gdy oddziałujące ze sobą gatunki współpracują w celu zdobycia pożywienia.

Znany jest również jako „syntrofizm”, termin od greckich korzeni syn, który oznacza wzajemność i trophe, co oznacza odżywianie. W języku angielskim ta interakcja jest znana pod nazwą interakcji zasoby-zasoby.

Oprócz mutualizmu troficznego istnieją mutualizmy czyszczące, w których gatunki wymieniają usługi czyszczenia w celu ochrony lub pożywienia; mutualizm obronny, w którym gatunki chronią się przed możliwymi drapieżnikami, oraz mutualizm dyspersyjny, jak w przypadku zwierząt rozsiewających nasiona roślin.

Inny system klasyfikacji dzieli mutualizm na obowiązkowy i opcjonalny. W pierwszym przypadku oba organizmy żyją bardzo blisko i nie mogą żyć bez obecności partnera.

W przeciwieństwie do tego fakultatywny mutualizm występuje, gdy dwoje członków interakcji może żyć bez drugiego, pod pewnymi warunkami. W naturze istnieją dwa typy mutualizmu, obowiązkowy i fakultatywny, w kategorii mutualizmu troficznego.

Mutalizm to to samo, co symbioza?

Termin mutualizm jest często używany jako synonim symbiozy. Jednak inne relacje również są symbiotyczne, takie jak komensalizm i pasożytnictwo.

Ściśle mówiąc, symbioza to ścisła interakcja między różnymi gatunkami przez długi czas.

Przykłady mutualizmu troficznego

Bakterie i rośliny strączkowe wiążące azot

Niektóre mikroorganizmy mają zdolność wiązania azotu atmosferycznego poprzez symbiotyczne skojarzenia z roślinami strączkowymi. Główne rodzaje to między innymi Rhizobium, Azorhizobium, Allorhizobium.

Zależność zachodzi dzięki tworzeniu się guzka w korzeniu rośliny, regionie, w którym zachodzi wiązanie azotu.

Roślina wydziela szereg substancji znanych jako flawonoidy. Promują one syntezę innych związków w bakteriach, które sprzyjają asocjacji między nią a włośnikami.

Mikoryza

Mikoryzy to skojarzenia między grzybem a korzeniami rośliny. Tutaj roślina dostarcza grzybowi energii w postaci węglowodanów i reaguje ochroną.

Grzyb zwiększa powierzchnię korzeni rośliny w celu wchłaniania wody, związków azotowych, fosforu i innych związków nieorganicznych.

Dzięki spożyciu tych składników odżywczych roślina pozostaje zdrowa i pozwala jej efektywnie rosnąć. W ten sam sposób grzyb jest również odpowiedzialny za ochronę rośliny przed możliwymi infekcjami, które mogą przedostać się przez korzeń.

Symbioza typu endomikoryzy zwiększa wydajność rośliny wobec różnych negatywnych czynników, takich jak atak patogenów, susza, ekstremalne zasolenie, obecność toksycznych metali ciężkich lub innych zanieczyszczeń itp.

Porosty

Termin ten opisuje związek między grzybem (workowcem) a algą lub cyjanobakterią (sinice).

Grzyb otacza komórki swojego towarzysza glonów w tkankach grzyba, które są unikalne dla tego zespołu. Wnikanie do komórek glonów odbywa się za pomocą strzępek zwanych haustorium.

W tym połączeniu grzyb uzyskuje składniki odżywcze z alg. Algi są fotosyntetycznym składnikiem zespołu i mają zdolność wytwarzania składników odżywczych.

Grzyb zapewnia glonom wilgotne warunki do rozwoju i ochrony przed nadmiernym promieniowaniem i innymi zaburzeniami, zarówno biotycznymi, jak i abiotycznymi.

Kiedy jeden z członków odpowiada niebieskozielonemu algowi, grzyb również odnosi korzyści z wiązania azotu swojego partnera.

Skojarzenie zwiększa przeżywalność obu członków, jednak związek ten nie jest konieczny dla wzrostu i rozmnażania się tworzących je organizmów, zwłaszcza w przypadku glonów. W rzeczywistości wiele symbiotycznych gatunków glonów może żyć niezależnie.

Porosty są niezwykle różnorodne, a my znajdziemy je w różnych rozmiarach i kolorach. Są klasyfikowane jako porosty liściaste, skorupiaki i fruktyczne.

Mrówki i grzyby tnące liście

Wiadomo, że niektóre mrówki liściaste zbierają określone rodzaje grzybów. Celem tego związku jest skonsumowanie owocników wytwarzanych przez grzyby.

Mrówki pobierają materię roślinną, taką jak liście lub płatki kwiatów, tną je na kawałki i tam sadzą fragmenty grzybni. Mrówki budują rodzaj ogrodu, w którym później konsumują owoce swojej pracy.

Symbionty u przeżuwaczy

Podstawowy pokarm przeżuwaczy, trawa, zawiera duże ilości celulozy, cząsteczki, której konsumenci nie są w stanie strawić.

Obecność mikroorganizmów (bakterii, grzybów i pierwotniaków) w układzie pokarmowym tych ssaków umożliwia trawienie celulozy, ponieważ przekształcają ją w różnorodne kwasy organiczne. Kwasy mogą być wykorzystywane przez przeżuwacze jako źródło energii.

Nie ma możliwości, aby przeżuwacze zjadały trawę i skutecznie ją trawiły bez obecności wyżej wymienionych organizmów.

Bibliografia

1. Parga, ME i Romero, RC (2013). Ekologia: wpływ aktualnych problemów środowiskowych na zdrowie i środowisko. Edycje Ecoe.
2. Patil, U., Kulkarni, JS i Chincholkar, SB (2008). Podstawy mikrobiologii. Nirali Prakashan, Pune.
3. Poole, P., Ramachandran, V. i Terpolilli, J. (2018). Rhizobia: od saprofitów do endosymbiontów. Nature Reviews Microbiology, 16 (5), 291.
4. Sadava, D. i Purves, WH (2009). Życie: nauka biologii. Panamerican Medical Ed.
5. Singh, DP, Singh, HB i Prabha, R. (red.). (2017). Interakcje między roślinami a drobnoustrojami w perspektywie agroekologicznej: Tom 2: Interakcje drobnoustrojów i oddziaływania agroekologiczne. Skoczek.
6. Somasegaran, P. i Hoben, HJ (2012). Podręcznik dotyczący ryzobii: metody w technologii roślin strączkowych-Rhizobium. Springer Science & Business Media.
7. Wang, Q., Liu, J. i Zhu, H. (2018). Mechanizmy genetyczne i molekularne leżące u podstaw swoistości symbiotycznej w interakcjach między roślinami strączkowymi a ryzobem. Frontiers in plant science, 9, 313.