Комменсализм - Commensalism

Ремора специально приспособлена к прикреплению к более крупным рыбам, которые обеспечивают передвижение и еду.

Комменсализм - это долгосрочное биологическое взаимодействие ( симбиоз ), при котором представители одного вида получают выгоду, в то время как представители другого вида не получают ни пользы, ни вреда. Это контрастирует с мутуализмом , в котором оба организма выигрывают друг от друга; аменсализм , когда одному причинен вред, а другому нет; паразитизм , когда одному причинен вред, а другому приносит пользу, и паразитоидизм , который похож на паразитизм, но паразитоид находится в свободноживущем состоянии, и вместо того, чтобы просто причинить вред своему хозяину, он в конечном итоге убивает его. Комменсал (вид, который получает пользу от ассоциации) может получать питательные вещества, укрытие, поддержку или передвижение от вида-хозяина, что практически не затрагивается. Комменсальные отношения часто возникают между большим хозяином и меньшим комменсалом; хозяин организм неизмененной, в то время как синантропные виды могут показать большую структурная адаптацию в соответствии со своими привычками, как и в remoras , что ездить , прикрепленный к акулам и другим рыбам. Реморасы питаются фекалиями своих хозяев, в то время как рыба-лоцман питается остатками еды хозяина. Многочисленные птицы садятся на тела крупных травоядных млекопитающих или питаются насекомыми, появившимися у пастбищных млекопитающих.

Этимология

Слово «комменсализм» происходит от слова «комменсализм», означающего «есть за одним столом» в человеческом социальном взаимодействии, которое, в свою очередь, происходит на французском языке от средневекового латинского « комменсалис» , означающего «за одним столом», от приставки com - , что означает «вместе», и mensa , что означает «стол» или «еда». В университетах Оксфорда и Кембриджа принцип соразмерности означает, что профессора едят за одним столом со студентами (поскольку они живут в одном «колледже»).

Пьер-Жозеф ван Бенеден ввел термин «комменсализм» в 1876 году.

Примеры комменсальных отношений

Комменсальный путь проходили животные, которые питались отбросами в местах обитания человека, или животные, которые охотились на других животных, привлеченных в человеческие лагеря. Эти животные установили комменсальные отношения с людьми, в которых животные получали пользу, но люди получали мало пользы или вреда. Те животные, которые были наиболее способны использовать ресурсы, связанные с человеческими лагерями, были бы «укротителями»: менее агрессивными, с более короткими дистанциями боя или бегства . Позже эти животные установили более тесные социальные или экономические связи с людьми и привели к домашним отношениям.

Скачок от синантропной популяции к домашней мог произойти только после того, как животные перешли от антропофилии к привыканию, к комменсализму и партнерству, и в этот момент установление взаимных отношений между животным и человеком заложило бы основу для одомашнивания. , включая содержание в неволе, а затем разведение под контролем человека. С этой точки зрения одомашнивание животных - это коэволюционный процесс, в котором популяция реагирует на давление отбора, адаптируясь к новой нише , включающей другие виды с развивающимся поведением.

Собаки

Собака была первым домашним животным, прирученным и широко распространенным по всей Евразии до конца плейстоцена , задолго до выращивания сельскохозяйственных культур или приручения других животных. Часто предполагается, что собака является классическим примером домашнего животного, которое, вероятно, прошло комменсальный путь к одомашниванию. Археологические свидетельства, такие как собака Бонн-Оберкассель, датируемая ~ 14000 лет назад, подтверждают гипотезу о том, что одомашнивание собак предшествовало возникновению сельского хозяйства и началось около последнего ледникового максимума, когда охотники-собиратели охотились на мегафауну .

Волки, более склонные к людским лагерям, были менее агрессивными, субдоминирующими членами стаи с пониженной реакцией на бегство, более высокими порогами стресса и менее осторожными по отношению к людям, и, следовательно, лучшими кандидатами на приручение. Протопсы могли использовать туши, оставленные на месте первыми охотниками, помогать в поимке добычи или обеспечивать защиту от крупных конкурирующих хищников при убийствах. Однако степень, в которой протодомашние волки могли стать зависимыми от этого образа жизни до одомашнивания и без обеспечения человека, неясна и широко обсуждается. Напротив, кошки могли стать полностью зависимыми от комменсального образа жизни до того, как были одомашнены, охотясь на других комменсальных животных, таких как крысы и мыши, без каких-либо человеческих ресурсов. Дебаты о том, в какой степени некоторые волки были похожи на людей до приручения, происходят из дебатов об уровне человеческой интенциональности в процессе приручения, которые остаются непроверенными.

Самым ранним признаком одомашнивания у собак была неотонизация морфологии черепа и сокращение длины морды, что приводит к скученности зубов, уменьшению размера зубов и уменьшению количества зубов, что было приписано сильному отбору для снижения агрессии. . Этот процесс мог начаться во время начальной комменсальной стадии приручения собаки, даже до того, как люди стали активными партнерами в этом процессе.

Оценка митохондрий, микросателлитов и Y-хромосомы двух популяций волков в Северной Америке в сочетании с данными спутниковой телеметрии выявила значительные генетические и морфологические различия между одной популяцией, которая мигрировала и охотилась на карибу, и другой территориальной популяцией экотипа, оставшейся в бореальных хвойных лесах. . Хотя эти две популяции проводят период в году в одном и том же месте, и хотя есть свидетельства наличия потока генов между ними, разница в специализации «жертва – среда обитания» была достаточной для сохранения генетического и даже расхождения окраски.

Другое исследование выявило останки популяции вымерших плейстоценовых берингийских волков с уникальными митохондриальными сигнатурами. Форма черепа, износ зубов и изотопные признаки предполагали, что эти останки были получены от популяции специализированных охотников и падальщиков мегафауны, которые вымерли, в то время как менее специализированные экотипы волков выжили. По аналогии с современным экотипом волков, который эволюционировал для отслеживания и охоты на карибу, популяция плейстоценовых волков могла начать следовать за мобильными охотниками-собирателями, тем самым постепенно приобретая генетические и фенотипические различия, которые позволили бы им более успешно адаптироваться к среде обитания человека.

Аспергиллы и стафилококки

Многочисленные роды бактерий и грибов живут в организме человека как часть его естественной флоры. Грибки рода Aspergillus способны жить в условиях значительного экологического стресса и, таким образом, способны колонизировать верхние отделы желудочно-кишечного тракта, где относительно небольшое количество кишечной флоры организма может выжить из-за сильнокислых или щелочных условий, создаваемых желудочной кислотой и пищеварительными соками. В то время как Aspergillus обычно не вызывает никаких симптомов, у людей с ослабленным иммунитетом или страдающих существующими заболеваниями, такими как туберкулез , может возникнуть состояние, называемое аспергиллезом , при котором популяции Aspergillus бесконтрольно растут.

Золотистый стафилококк , распространенный вид бактерий, лучше всего известен своими многочисленными патогенными штаммами, которые могут вызывать множество заболеваний и состояний. Однако многие штаммы S. aureus являются метабиотическими комменсалами и присутствуют примерно у 20-30% населения как часть кожной флоры . S. aureus также выигрывает от различных условий окружающей среды, создаваемых слизистыми оболочками тела, и поэтому может быть обнаружен в полости рта и носа , а также внутри слухового прохода . Другиевиды стафилококков, включая S. warneri , S. lugdunensis и S. epidermidis , также будут использовать комменсализм для аналогичных целей.

Nitrosomonas spp и Nitrobacter spp.

Комменсалистические отношения между микроорганизмами включают ситуации, в которых продукты жизнедеятельности одного микроорганизма являются субстратом для другого вида. Хороший пример - нитрификация - окисление иона аммония до нитрата. Нитрификация происходит в два этапа: во-первых, бактерии, такие как Nitrosomonas spp. а некоторые кренархеоты окисляют аммоний до нитрита; и во-вторых, нитрит окисляется до нитрата Nitrobacter spp. и подобные бактерии. Nitrobacter spp. извлекают выгоду из связи с Nitrosomonas spp. потому что они используют нитрит для получения энергии для роста.

Комменсалистические ассоциации также возникают, когда одна группа микробов изменяет среду, чтобы сделать ее более подходящей для другого организма. Синтез кислых отходов во время ферментации стимулирует размножение более устойчивых к кислоте микроорганизмов, которые могут составлять лишь незначительную часть микробного сообщества при нейтральном pH. Хороший пример - смена микроорганизмов при порче молока. Другой пример - образование биопленки. Колонизация вновь открытой поверхности одним типом микроорганизмов (первоначальный колонизатор) позволяет другим микроорганизмам прикрепляться к микробиально модифицированной поверхности.

Аргументы

Пока неясно, являются ли отношения между людьми и некоторыми типами кишечной флоры комменсальными или мутуалистическими .

Некоторые биологи утверждают, что любое тесное взаимодействие между двумя организмами вряд ли будет полностью нейтральным для любой из сторон, и что отношения, идентифицированные как комменсальные, скорее всего, мутуалистичны или паразитичны, что не было обнаружено. Например, эпифиты - это «пищевые пираты», которые могут перехватывать значительные количества питательных веществ, которые в противном случае попали бы к растению-хозяину. Большое количество эпифитов также может привести к поломке ветвей деревьев или затенению растения-хозяина и снижению скорости его фотосинтеза. Точно так же форетные клещи могут мешать своему хозяину, затрудняя полет, что может повлиять на его способность к воздушной охоте или заставить его расходовать дополнительную энергию при перевозке этих пассажиров.

Типы

Форезные клещи на мухе ( Pseudolynchia canariensis )

Как и все экологические взаимодействия, комменсализмы различаются по силе и продолжительности от интимных, долгоживущих симбиозов до кратких, слабых взаимодействий через посредников.

Форезия

Форезия - это одно животное, прикрепленное к другому исключительно для транспортировки, в основном членистоногие , примерами которых являются клещи на насекомых (например, жуки , мухи или пчелы ), псевдоскорпионы на млекопитающих или жуках и многоножки на птицах . Форезия может быть облигатной или факультативной (вызванной условиями окружающей среды).

Инквилинизм

Инквилинизм: Tillandsia bourgaei, растущая на дубе в Мексике.

Инквилинизм - это использование второго организма для постоянного проживания. Примерами являются эпифитные растения (например, многие орхидеи ), которые растут на деревьях, или птицы, которые живут в дуплах деревьев.

Метабиоз

Метабиоз - это более косвенная зависимость, при которой один организм создает или подготавливает подходящую среду для второго. Примеры включают личинки , которые развиваются и заражают трупы, и раки-отшельники , которые используют панцири брюхоногих моллюсков для защиты своего тела.

Смотрите также

  • Мутуализм - когда оба организма испытывают взаимную выгоду в отношениях.
  • Паразитизм - когда один организм получает выгоду за счет другого организма.
  • Парабиоз - когда оба организма занимают одно и то же жилище, но не мешают друг другу
  • Симбиоз - длительные взаимодействия между различными биологическими видами, которые могут быть мутуалистическими, комменсальными или паразитическими.
  • Синантроп - вид, похожий на человека

использованная литература

внешние ссылки