Współpraca między gatunkami

W świecie przyrody walka nie zawsze popłaca. Czasem warto nawiązać współpracę z innym gatunkiem w taki sposób, by zapewniło to obopólne korzyści.

R1anRThPY69tC

Fotografia przedstawia krokodyla zwróconego bokiem, leżącego na błotnistym podłożu. Krokodyl ma bladożółtą skórę pokrytą łuskami oraz ma otwartą paszczę. W paszczy stoi mały ptak czyściciel o szarych skrzydłach, czarnej głowie z wąskim białym paskiem oraz żółtym upierzeniem na szyi i brzuchu.

1. Mutualizm

Wiele gatunków zwierząt, roślin oraz grzybów pozostaje z innymi gatunkami w relacji polegającej na współpracy i z reguły przynoszącej korzyści każdej ze stron. Ten rodzaj zależności nosi nazwę symbiozysymbiozasymbiozy i należy do stosunków nieantagonistycznychstosunki nieantagonistycznestosunków nieantagonistycznych.

Rodzaj symbiozy, która nie tylko przynosi korzyści obu organizmom, lecz przede wszystkim jest koniecznym warunkiem ich przetrwania (ponieważ nie są zdolne do samodzielnego życia), określa się jako mutualizmmutualizmmutualizm, czyli symbiozę obowiązkową (obligatoryjną).

• Ten rodzaj symbiozy występuje m.in. u większości porostów – organizmów, których plechy zbudowane są z komórek glonu (najczęściej sinicy lub zielenicy) oraz strzępków grzyba. Porosty są spotykane w skrajnie niekorzystnych środowiskach, w jakich żyjące samodzielnie elementy porostu nie mogłyby przetrwać. Grzyb chroni komórki glonu przed wpływem środowiska i chłonie wodę z otoczenia, a glon przeprowadza fotosyntezę, dzięki której produkuje pokarm dla siebie i partnera. Organizmy te nawet rozmnażają się wspólnie. Tworzą łatwo odrywające się skupienia strzępków grzyba i komórek glonu, które wspólnie zasiedlają nowe środowiska.

• Bardzo ciekawym przypadkiem symbiozy jest związek między żyjącymi w Ameryce Środkowej i Ameryce Południowej mrówkami grzybiarkami a grzybami. Mrówki te nie są w stanie żywić się liśćmi, gdyż nie trawią zawartej w nich celulozy. Dlatego przygotowują z nich podłoże, zaszczepiają na nim grzyby i pielęgnują je: nawożą odchodami, zapewniają im stałą wilgotność i temperaturę, a także usuwają inne gatunki grzybów. Hodowane grzyby na końcach strzępków wytwarzają wypełnione łatwo strawnymi substancjami kuliste twory, które mrówki zrywają i wykorzystują jako pokarm dla dorosłych owadów i larw. W naturze nie spotyka się grzybiarek w gniazdach pozbawionych grzybów, zaś grzyby tych gatunków spotkać można tylko w gniazdach mrówek.

RlfPDws2WyiFV

Fotografia przedstawia rude mrówki idące po piasku i wchodzące na kamień. Kilka mrówek niesie liście pocięte na trójkątne kawałki. Liście posłużą jako podłoże dla grzyba.

• Szczególnym przypadkiem mutualizmu jest symbiotyczna zależność między przeżuwaczamiprzeżuwaczeprzeżuwaczami, takimi jak krowy czy jelenie, a żyjącymi w ich układach pokarmowych mikroorganizmami. Ponieważ roślinożercy żywią się trudnym do strawienia pokarmem, w jednej z części ich wielokomorowego żołądka, zwanej żwaczem, stale żyją bakterie i pierwotniaki zdolne do trawienia celulozy. Mikroorganizmy w żołądku krowy zajmują objętość kilkunastu litrów. Co jakiś czas zawartość żwacza, częściowo rozłożona przez symbionty, wraca do jamy gębowej zwierzęcia, gdzie jest przeżuwana. Po ponownym połknięciu trawa i część mikroorganizmów jest trawiona za pomocą enzymów układu pokarmowego roślinożercy. W ten sposób przeżuwacze oprócz cukrów zdobywają białko i witaminy (głównie z grupy B i witaminy K) wytwarzane przez bakterie. Krowy pasą się ok. 8 godzin dziennie i tyle samo czasu poświęcają na przeżuwanie pokarmu.

R1e7L50ZamxB9

Fotografia przedstawia zbliżenie głowy żyrafy na błękitnym tle. Jest łaciata, brązowo – biała. Do góry sterczą okryte sierścią rożki. Dolna szczęka żyrafy jest mocno przesunięta względem górnej. Żyrafa przeżuwa zjedzony pokarm roślinny tak jak krowa.

• Innym przykładem symbiozy jest relacja między kwiatami a ich zapylaczami. Dzięki niej kwiaty zyskują możliwość przeniesienia gamet męskich z jednych kwiatów (osobników) na inne. W efekcie dochodzi do zapłodnienia i wytworzenia nasion. W zamian zapylacze korzystają z wytwarzanego przez kwiaty nektaru i pyłku. W przypadku niektórych gatunków roślin zapylenia może dokonać tylko jeden, specjalnie przystosowany gatunek. Tak jest u koniczyny łąkowej (czerwonej). Ma ona szczególnie długie i wąskie kwiaty, do dna których sięga tylko aparat gębowy trzmiela. Koniczyna nie może się obejść bez tego owada, ale trzmiel może żywić się również nektarem innych kwiatów. Specjalistami w zapylaniu określonych gatunków są też kolibry. Odwiedzają one jedynie te kwiaty, których kształt odpowiada idealnie kształtowi ich dziobów.

RonqOOhdpbIxb

Fotografia różowego kwiatostanu koniczyny łąkowej w postaci rozkwitającego kwiatu o licznych różowych płatkach, z siedzącym na nim trzmielem. Widać aparat gębowy trzmiela. Trzmiel posiada jasne włoski na korpusie, oraz czarne na brzuchu i nogach. W tle znajdują się zielone liście.

• MikoryzamikoryzaMikoryza, czyli współpraca grzybów z roślinami, jest również rodzajem mutualizmu. Polega ona na oplataniu korzeni rośliny przez strzępki grzybni. Grzybnia zwiększa powierzchnię chłonną korzenia. W ten sposób grzyby pobierają i dostarczają roślinom wodę, związki fosforu i azotu. W zamian za to mogą się odżywiać pokarmem wytworzonym przez rośliny w procesie fotosyntezy. Gdy nasiona modrzewia padną na glebę przerośniętą grzybnią maślaka, szybko kiełkują i rozwijają się z nich zdrowe rośliny. Rozwój modrzewia w miejscach pozbawionych grzybni jest znacznie słabszy. Kolejne pary gatunków świadczących sobie usługi tworzą koźlarze i brzozy, borowiki i dęby, rydze i świerki.

RD6legZ8rUI4M

Rysunek przedstawia brązowego grzyba koźlarza babkę z lewej i pień brzozy o  biało – czarnej korze z prawej. Koźlarz posiada brązowy kapelusz oraz trzon z lekkimi, ciemniejszymi przebarwieniami. Rurki znajdujące się od spodu kapelusza są żółtego koloru. Koźlarz i brzoza rosną na brązowej ziemi, w której ukazano białą grzybnię i szare korzenie drzewa. W centrum rysunku pomarańczowe kółko powiększenia wskazuje miejsce, w którym strzępki grzyba oplatają korzeń. Pomarańczowa strzałka od brzozy do koźlarza wskazuje przepływ związków organicznych. Strzałka od grzyba do drzewa wskazuje przepływ wody i soli mineralnych. Ponadto grzyb zapewnia drzewu ochronę przed mikroorganizmami chorobotwórczymi. To mikoryza.

2. Protokooperacja

Innym rodzajem nieantagonistycznej interakcji między osobnikami różnych gatunków jest protokooperacja.protokooperacjaprotokooperacja. Przynosi ona duże korzyści organizmom, które jednak potrafią radzić sobie samodzielnie.

• Protokooperacja łączy np. kraby pustelniki, wyjątkowe skorupiaki pozbawione pancerza na odwłoku, z ukwiałami. Pustelniki chronią swój miękki odwłok w muszlach martwych mięczaków. Niektóre z nich, w celu dodatkowej ochrony i kamuflażu, przytwierdzają do tych muszli również ukwiały. W zamian jamochłony korzystają z darmowego transportu oraz resztek pokarmu kraba. Zdarza się, że rosnący krab zmienia muszlę na większą i niezwykle ostrożnie przenosi jamochłona na nową skorupę.

RbJZLnYlKq5jb

Fotografia przedstawia zbliżenie czerwonego kraba pustelnika w wodzie. Krab wychyla się z zajętej przez niego muszli. Na niej osadzone są dwa różowe, stożkowate ukwiały.

• Wzajemne usługi świadczą sobie też ptaki czyściciele i duże ssaki, takie jak bawoły, antylopy czy nosorożce. Roślinożercy sawanny cierpią z powodu żerujących na ich skórze i pod nią pasożytów. Same nie potrafią się ich skutecznie pozbyć. Bąkojady wydziobują je i przynoszą ulgę ssakom, w zamian uzyskując wartościowy pokarm.

RizakjjkUSiLB

Fotografia przedstawia dwa leżące na suchej trawie nosorożce. Leżą obok siebie, z głowami w przeciwne strony. Na ich szarej skórze, na grzbietach znajdują się biało – czarne ptaki z czerwonymi oczami i dziobami. To bąkojady, zjadające pasożyty ze skóry nosorożców.

• Podobna zależność występuje w środowisku raf koralowych. Żyją tam małe rybki – wargatki. Te zwinne zwierzęta wpływają do jam skrzelowych i gębowych dużych ryb, usuwając z trudno dostępnych miejsc pasożyty, zalegające resztki pokarmu i obumarłe tkanki. Ryby korzystające z usług wargatków często są groźnymi drapieżnikami, ale nie próbują zjeść ryb pływających w ich paszczach. Otwierają je szeroko i rozchylają skrzela, by ułatwić czyścicielom dostęp do nich.

3. Komensalizm

Najmniej zobowiązującą nieantagonistyczną współzależnością między organizmami jest komensalizmkomensalizmkomensalizm, zwany także współbiesiadnictwem. Pojawia się wtedy, gdy jeden z organizmów odnosi korzyści z obecności drugiego, natomiast drugi nie odnosi ani korzyści, ani strat.

• Komensalami są głównie padlinożercy żywiący się resztkami pozostawionymi przez drapieżniki, a także zwierzęta korzystające z odchodów innych gatunków. Tak jest w przypadku żuka gnojowego, który składa jaja w końskich odchodach. Żuk odnosi korzyść z obecności koni, gdyż bez ich odchodów jego larwy nie miałyby pokarmu. Z kolei dla koni obecność żuków jest całkowicie obojętna.

RY2nyJo9ZdyQG

Fotografia przestawia duże zbliżenie czarnego żuka gnojowego na brązowej kulce nawozu. Obok leżą odchody, z których żuk utoczył kulę.

• Innym przykładem komensalizmu w świecie zwierząt są lwy, które udostępniają resztki pożywienia hienom, sępom lub marabutom. Lwy nie ponoszą z tego powodu strat, ponieważ upolowane zwierzę jest zazwyczaj za duże, aby mogły je zjeść same.

• Podnawka (Echeneis naucrates) przyczepia się do dużych kręgowców morskich, m.in. rekinów, za pomocą przyssawki na szczycie głowy. Dzięki temu szybciej się przemieszcza, a przy okazji korzysta z resztek pożywienia tego drapieżnika. Jej obecność jest zupełnie obojętna dla rekina.

Podsumowanie

• Zależności nieantagonistyczne przynoszą korzyści przynajmniej jednej ze stron.

• Symbioza jest sposobem przystosowania do środowiska, to ścisły związek dwóch gatunków, przynoszący im obustronne korzyści i konieczny do ich przetrwania.

• Gatunki żyjące ze sobą w symbiozie zwykle mają przystosowania umożliwiające im pozostawanie w tej zależności, przejawiające się np. w budowie ciała.

• Protokooperacja to współzależność między dwoma gatunkami przynosząca korzyści obu stronom, która nie jest konieczna do przeżycia.

• Komensalizm to zależność, w której jeden gatunek czerpie korzyści z obecności drugiego, nie wyrządzając mu szkody ani nie przynosząc korzyści.

Słownik

Zadania