Сите живи организми на планетата се поделени на царства. Класификацијата се базираше на присуството на јадро. Постои царство на прокариоти кои немаат јадро. Тие вклучуваат бактерии и сино-зелени алги (цијанеа). Царството на еукариотите ги вклучува оние организми кои имаат јадро: габи, растенија и животни. И покрај фактот дека бактериите, габите, растенијата (алгите и повисоките), животните сочинуваат посебни царства, меѓу нив има и заеднички карактеристики.

Бактериите и цијанидите се класифицирани како прокариоти. Нивните главни разлики се:

• недостаток на јасно дефинирано јадро;
• отсуство на мембрански органели;
• присуство на мезозоми (еден вид испакнување на мембраната во средината на клетката);
• мали рибозоми во споредба со еукариотите;
• Бактериите имаат еден хромозом, цијанобактериите имаат неколку хромозоми кои се наоѓаат во цитоплазмата;
• отсуство на јадра;
• нема митохондрии;
• клеточниот ѕид на бактериите се состои од муреин, а оној на цијанидите се состои од целулоза;
• флагелите се одликува со нивната едноставна структура и мал дијаметар;
• Не постои сексуален процес се случува преку поделба;

Под неповолни услови, многу микроорганизми формираат спори, кои можат да лежат со години чекајќи соодветни услови за живот и развој. Растенијата и габите исто така произведуваат спори, но им се потребни за да се размножуваат. Постојат микроби кои се хранат како растенија и се автотрофни, а некои се хранат како животни и се хетеротрофи. За разлика од другите живи организми, чиј живот е невозможен без присуство на кислород, постојат микроорганизми кои се способни да живеат во анаеробна средина, а кислородот, напротив, е деструктивен за нив.

Бактериите се најбројните суштества на планетата, а повеќето од нив сè уште се неистражени.

растително царство

Класификацијата се заснова на нивната главна разлика - автотрофична исхрана. Тие се способни да претвораат неоргански материи во органски. За да го направат тоа им треба сончева енергија. Ова е карактеристично и за цијанобактериите. Благодарение на растенијата и цијанобактериите, воздухот на планетата е збогатен со кислород, кој е толку неопходен за другите живи организми. Растенијата се извор на храна за многу други организми. Тие се поделени на две подкралства: алги и повисоки. Алгите немаат корени, стебла и лисја, за разлика од повисоките форми.

Посебно место заземаат примитивните алги (пирофити), кои немаат хистони во нивните хромозоми, нивната структура е блиска до нуклеоидот на бактериите. Клеточниот ѕид на некои алги е направен од хитин, како оние на животните и габите. Црвените алги се разликуваат од другите видови по тоа што нивните клетки немаат флагели. Постојат разлики во структурните карактеристики и биохемиските процеси.

царството на печурките

Долго време, научниците се расправаа за тоа дали да ги класифицираат печурките во посебно кралство или не. Како резултат на долги дебати, тие сепак беа идентификувани одделно, бидејќи имаат многу заедничко и со растенијата и со животните.

Нивниот метод на исхрана е ист како оној на животните - хетеротрофен. Исто како и животните, им недостасуваат пластиди и имаат хитин во клеточните ѕидови. Како резултат на метаболичките процеси, се формира уреа. Габите, како и растенијата, ги апсорбираат хранливите материи преку апсорпција. Тие се неподвижни и имаат шема на раст слична на онаа на растенијата.

Некои габи се размножуваат како бактерии - асексуално, некои како растенија - вегетативно, некои како животни - сексуално. Многу од нив, како микробите, обработуваат мртви живи организми, со што ја играат улогата на „наредби“. Многу од нив се корисни и се користат во производството на антибиотици, хормони и витамини.

Во зависност од тоа како ги консумираат органските материи, тие се поделени на три вида:

Лишаи

Многу научници инсистираат на класифицирање на лишаите како посебно кралство. Постојат неколку причини за ова. Тие можат да бидат симбиони:

• печурки и алги;
• бактерии габи и алги.

Според нивниот изглед, тие се поделени во три групи:

• кортикални (кои растат на камења и цврсто растат заедно со површината);
• лиснато (прикачено на површината со дршка);
• грмушки (прикачен на почвата, дрвјата, грмушките во форма на грмушки).

Телото на лишаите се нарекува талус, кој се разликува по големина, боја, форма и структура кај различни видови. Талусот може да биде од неколку сантиметри до еден метар.

Лишаите растат многу бавно, но нивниот животен век може да биде од стотици до илјадници години.

Како резултат на симбиоза се добива единствен организам. Покрај тоа, хифите на габата се тесно испреплетени со клетките на алгите. Така, лишајот комбинира два сосема различни организми во структурата и начинот на исхрана. Габите кои формираат симбиоза со алгите не се наоѓаат одделно во природата, но видовите на алги кои учествуваат во симбиозата може да се најдат и како посебен жив организам.

Лишаите имаат единствен начин на хранење: габите апсорбираат растворени минерали, а цијанобактериите формираат органска материја и учествуваат во процесот на фотосинтеза. Лишаите можат да се размножуваат или со спори или со делење на талусот.

Чувствителноста на лишаите на загадена средина ги прави показатели за чистота. Многу видови се користат за исхрана на животните и за медицински цели.

животинско царство

Животинското царство е поделено на две поткралства: протозои и повеќеклеточни. Иако протозоите се составени од една клетка, исто како бактериите, тие ги имаат сите карактеристики на животните. Постојат видови на протозои кои се хранат автотрофно на светлина, а во негово отсуство преминуваат на хетеротрофија. Протозоите можат да се размножуваат и асексуално (делба на клетки) и сексуално (коњугација).

Заедничко за животните и растенијата е метаболизмот и структурата на клетките. Главната разлика е во начинот на исхрана. Животните се хетеротрофи, односно се хранат со готови органски соединенија и не се способни да синтетизираат неоргански материи. Во најголем дел тие се мобилни.

Покомплексната структура на еукариотската клетка сугерира дека тие ги добиле овие подобрувања како резултат на еволуцијата. Истовременото постоење и на прокариотите и на еукариотите на земјата сугерира дека биолошките процеси се карактеристични за сите форми на живот. Сите живи организми живеат во целосна интеракција еден со друг, а исчезнувањето на барем еден од видовите би довело до неповратни последици. Има место на планетата за сите видови еколошки синџир.

СИМБИОЗА - вид на врска помеѓу организми од различни систематски групи - взаемно корисна кохабитација на поединци од два или повеќе видови, на пример, алги, габи и микроорганизми во телото на лишаите.

Симбиозата, или заедничкиот живот на два организми, е еден од најинтересните и сè уште во голема мера мистериозни феномени во биологијата, иако проучувањето на ова прашање има историја од речиси еден век. Феноменот на симбиоза првпат го открил швајцарскиот научник Швенденер во 1877 година додека ги проучувал лишаите, кои, како што се испостави, се сложени организми кои се состојат од алга и габа. Терминот „симбиоза“ се појави подоцна во научната литература. Тоа беше предложено во 1879 година од страна на Де Бари.[...]

СИМБИОЗА [гр. symbiosis кохабитација] - долгорочна кохабитација на организми од различни видови (симбионти), што обично им носи взаемна корист (на пример, лишаи - C. габа и алги).[...]

Симбиозата настанала во природата на следната физиолошка основа: габата што го прицврстува лишајот на подлогата им обезбедува на алгите вода и минерали растворени во неа, како и систем на ензими; За време на процесот на фотосинтеза, алгата произведува јаглехидрати кои ги користат и самата алга и габата. Во голема мера, алгата добива вода и прашина што содржи неоргански материи од атмосферата.[...]

Меѓу симбиозите, симбиозите кои вклучуваат алги заземаат не најмало место. Алгите се способни да стапат во симбиотски односи не само едни со други, туку и со претставници на различни систематски групи организми од животинското и растителното царство (бактерии, едноклеточни и повеќеклеточни животни, габи, мов, папрат, гимносперми и ангиосперми). Сепак, списокот на такви алги е многу ограничен.[...]

Кај сино-зелените алги (цијанобактерии), фиксацијата на азот може да се случи и во слободни форми и во симбиози со габи (како дел од некои лишаи), или со мов, папрат и во еден познат случај, со растение од семе. Ресите на малата пловечка водна папрат Азола имаат микроскопски пори исполнети со симбиотска сино-зелена алга Apanaena, која активно го фиксира азот (Мур, 1969). За многу векови, оваа папрат играше важна улога во поплавените оризови полиња на Исток. Пред да се засадат садници од ориз, поплавените ниви се обраснати со папрати, кои фиксираат доволно азот за снабдување на оризот во периодот на неговото зреење. Овој метод, заедно со стимулацијата на слободно живите сино-зелени алги, овозможува оризот да се одгледува сезона по сезона на истото поле без потреба од ѓубриво. Како и кај бактериите од јазлите на мешунките, симбиотските сино-зелени алги се поефикасни од оние кои живеат слободно [преглед на фиксацијата на азот од сино-зелените алги од Питерс (1978)].[...]

Типичен пример за симбиоза е блиската соживот помеѓу габите и алгите, што доведува до формирање на покомплексен растителен организам - лишај - кој е поприлагоден на природните услови. Друг впечатлив пример за симбиотско соживување во почвата е симбиозата на габите со повисоките растенија, кога габите формираат микроорганизми на корените на растенијата. Забележана е јасна симбиоза помеѓу јазли бактерии и мешункасти растенија.[...]

Но, други гледишта продолжуваат да се развиваат. Некои истражувачи нагласуваат дека лишаите имаат голем број карактеристики што укажуваат на посебен, високо развиен тип на симбиоза, може да се каже „суперсимбиоза“. Симбиозата кај лишаите се карактеризира со историски развој и морфогенеза, што доведе до појава на специфични животни форми и типови на структура кои не се наоѓаат одделно ниту кај габите ниту кај алгите. Лишаите имаат голем број посебни биолошки својства кои не се својствени за другите групи на организми. Тоа се нивните методи на размножување со помош на соредија и изидија, уникатноста на метаболизмот, формирањето на специфични лишаи материи, во чија синтеза учествуваат и двете биокомпоненти на талусот на лишаите итн. [...]

Типичен пример за блиска симбиоза, или заемност меѓу растенијата, е заедничкиот живот на алги и габа, кои формираат посебен интегрален организам на лишаи (сл. 6.11).[...]

Така, лишаите се симбиоза на габи и алги. Нивниот вид практично никогаш не се наоѓа во слободна состојба. Габичните хифи ги преплетуваат алгите и ги апсорбираат супстанциите асимилирани од нив, а алгите добиваат вода и минерали од габичните хифи. Познати се повеќе од 20 илјади видови лишаи, што укажува на големото значење на ваквата симбиоза.[...]

Зоната помеѓу северната граница на шумите и постојаниот мраз обично се нарекува тундра. Едно од најважните растенија на тундра е ирвасиот лишај („еленски мов“) Отадонија. Овие животни, пак, служат како храна за волците и луѓето. Растенијата тундра ги јадат и леминзите - меки глодари со кратки опашки кои личат на минијатурни мечки - и еребици. Во текот на долгата зима и краткото лето, арктичките лисици и снежните бувови се хранат главно со леминзи и сродни глодари. Во сите овие случаи, синџирите на исхрана се релативно кратки и секоја значајна промена во бројот на организми на кое било од трите трофични нивоа силно се рефлектира на други нивоа, бидејќи практично нема можност да се префрли на друга храна. Како што ќе видиме подоцна, ова е една од причините што некои групи арктички организми се предмет на остри флуктуации во бројките - од суперизобилство до речиси целосно изумирање. Интересно е да се забележи дека тоа често им се случувало на човечките цивилизации кои биле зависни од еден или неколку извори на храна (сетете се на „глад од компир“ во Ирска2). Во Алјаска, луѓето ненамерно предизвикаа остри флуктуации во бројот на организми со внесување на припитомени ирваси од Лапонија. За разлика од мајчин карибу, ирвасите не мигрираат. Во Лапонија, ирвасите се преместуваат од место до место за да се избегне прекумерно пасење, но Индијците и Ескимите од Алјаска немаат вештини за сточарство (дивите карибу се движат од едно на друго пасиште сами). Како резултат на тоа, ирвасите осиромашија многу пасишта, намалувајќи ги резервите на храна и за карибу. Ова е јасен пример за тоа што се случува кога се воведува само дел од добро координиран систем. Ќе имаме прилики да забележиме дека внесените животни често стануваат катастрофа доколку со нив не се пренесат природни или вештачки контролни механизми во новото живеалиште.[...]

Симбиотската врска е взаемно корисна за двајцата партнери. Во симбиозата, двата партнера се меѓусебно зависни. Степенот на оваа меѓузависност може да биде многу различен: од прото-соработка, кога секој од партнерите може да постои независно ако симбиозата е уништена, до заемност, кога двата партнера се толку меѓусебно зависни што отстранувањето на еден од партнерите води кон неизбежното. смрт на двајцата. Пример за протоколарна соработка е односот помеѓу раковите и морските анемони, кои се прикачуваат на раковите, камуфлирајќи ги и заштитувајќи ги со нивните пецкачки клетки. Во исто време, тие ги користат раковите како возила и ги апсорбираат остатоците од нивната храна. Случаите на заемност најчесто се јавуваат кај организми со различни потреби. Многу често, на пример, таквите односи се јавуваат помеѓу автотрофите и хетеротрофите. Во исто време, тие се чини дека се надополнуваат еден со друг. Еклатантен пример за мутуализам е лишаите - тоа е симбиотски систем на габи и алги, чија функционална и морфолошка поврзаност е толку блиска што тие можат да се сметаат за посебен вид организам, за разлика од која било од неговите компоненти. Затоа, лишаите обично се класифицираат не како симбиози на два вида, туку како посебни видови на живи организми. Алгата ја снабдува габата со производи од фотосинтеза, а габата, како разградувач, ги снабдува алгите со минерали и, покрај тоа, е подлогата на која живее. Ова им овозможува на лишаите да постојат во исклучително тешки услови.[...]

Прилично честа појава во односите меѓу различни видови е симбиозата, или коегзистенција на два или повеќе видови, во кои ниту еден од нив не може да живее одвоено под дадени услови. Цела класа на симбиотски организми е претставена со лишаи - габи и алги кои живеат заедно. Во овој случај, габата на лишаите, по правило, воопшто не живее во отсуство на алги, додека повеќето од алгите што ги сочинуваат лишаите се наоѓаат и во слободна форма. Во овој взаемно корисен соживот, габата ги снабдува со вода и минералите неопходни за алгите, а алгите ја снабдуваат габата со производите на фотосинтезата. Оваа комбинација на својства ги прави овие симбиотски организми крајно непретенциозни за условите за живот. Тие се способни да се населат на голи камења, на кората на дрвјата итн. Во исто време, фактот што лишаите добиваат значителен дел од минералните материи неопходни за живот од таложење прашина на нивната површина ги прави многу чувствителни на содржината. на токсични материи во воздухот. Еден од најсигурните методи за одредување на нивото на токсичност на нечистотиите содржани во воздухот е земањето предвид на бројот и разновидноста на видовите на лишаите во контролираната област, индикација за лишаи.[...]

Посебен случај на интеракција помеѓу микроорганизмите - екстремна манифестација на симбиоза - се лишаите. Тие се асоцијација на алги и габи. Тие често се придружени со бактерии. Овие асоцијации се многу стабилни, за нив се дискутира во посебен дел, но, всушност, тие се микробни.[...]

Лишаите се сложени организми формирани како резултат на симбиоза помеѓу габи, зелени алги или цијанобактерии и Azotobacter (сл. 4). Следствено, лишаите е комбиниран организам, т.е. габа 4-алги + азотобактерија, чие постоење е обезбедено со фактот дека хифите на габата се одговорни за апсорпција на вода и минерали, алгите за фотосинтеза и азотобактерија за фиксирање на атмосферскиот азот. Лишаите се жители на сите ботанички и географски зони. Тие се размножуваат со вегетативен, бесполовен и сексуален пат.[...]

Лишаите се единствена група на организми, кои претставуваат симбиоза на габа и едноклеточни алги или цијанобактерии. Габата ги штити алгите од сушење и ги снабдува со вода. А алгите и цијанобактериите преку процесот на фотосинтеза формираат органски материи со кои се храни габата.[...]

Таксономијата на базидијалните лишаи сè уште е слабо развиена. Неодамна, истражувачите наоѓаат се повеќе и повеќе нови габи кои постојано или повремено се во симбиоза со алгите. Во повеќето случаи, овие наоди укажуваат на факултативната природа и еволутивната младост на таквите симбиотски односи.[...]

Лишаите претставуваат единствена група на сложени организми, чие тело секогаш се состои од две компоненти - габа и алга. Сега секој ученик знае дека биологијата на лишаите се заснова на феноменот на симбиоза - соживот на два различни организми. Но, пред нешто повеќе од сто години, лишаите беа голема мистерија за научниците, а откривањето на нивната суштина од страна на Симон Швенденер во 1867 година беше оценето како едно од најневеројатните откритија во тоа време.[...]

Торбарите се филогенетски многу древна група тие потекнуваат од прилично примитивни форми на сапрофитни аскомицети. Некои аскомицети во симбиоза со зелена и сино-зелена, поретко со жолто-зелени и кафени алги, во процес на долг еволутивен развој, формирале бројни и исклучително разновидни тали од фолиозни, кора и грмушести лишаи.[...]

Второ, лишаите формираат посебни морфолошки типови, форми на живот кои не се наоѓаат одделно во габите и алгите што го сочинуваат талусот на лишаите, т.е. морфолошки форми на надворешна и внатрешна структура .[...]

Базидијалните лишаи се разликуваат од торбарите по голем број карактеристики. Прво, нивните плодни тела се краткотрајни, честопати едногодишно, додека кај торбарите тие постојат долго време - десетици и стотици години. Второ, симбиозата помеѓу базидиомицетите и алгите не доведе до формирање на посебни форми на живот или морфогенетска изолација. Базидијалните лишаи имаат ист надворешен облик како и соодветните габи со слободно живеење - aphidlophorus или agaricaceous. Следствено, претставниците на оваа класа не се вистински лишаи, туку полулишаи. Трето, специфичните лишаи, толку карактеристични за многу групи торбари, не беа пронајдени во базидиоските лишаи.

Методот за прочистување на индустриските отпадни води е широко користен во пракса, што овозможува да се прочисти од многу органски нечистотии. Биолошката оксидација ја врши заедница на микроорганизми (биоценоза), вклучувајќи многу различни бактерии, протозои и голем број на повисоко организирани организми - алги, габи итн., меѓусебно поврзани во еден комплекс со сложени односи (метабиоза, симбиоза и антагонизам ). Доминантната улога во оваа заедница им припаѓа на бактериите, чиј број варира од 10 до 1014 клетки на 1 g сува биолошка маса (биомаса). Бројот на бактериски родови може да достигне 5-10, бројот на видови - неколку десетици, па дури и стотици.[...]

Исклучително е карактеристично што хлорофилот е концентриран во клетките во одредени организирани тела - пластиди. И пластидите, како и самата клетка, се размножуваат со делење. Во овој поглед, некои ботаничари (вклучувајќи го и А. Фаминцин) се обидоа да ја сметаат оваа основна појава како симбиоза, како лишаите, кои се симбиоза на зелените алги и габите.[...]

Мутуалистичките односи или заемноста се еден од начините на кои се имплементираат синџирите на исхрана. Општо земено, синџирите на исхрана имплицираат дека еден вид има корист додека друг е повреден. Меѓутоа, во природата има многу случаи кога видовите влегуваат во взаемно корисни односи - оваа појава се нарекува заемност. Класичен пример се лишаите, кои всушност не се еден, туку два организми - габа и алга. Габата обезбедува заштита на алгата, овозможувајќи и да преживее во услови на ниска влажност каде што самата не може да преживее, а алгата како производител ја снабдува габата со прехранбени ресурси. Патем, самите габи коегзистираат со корените на дрвјата, каде што процесите на позитивен заемност или симбиоза се слични на лишаите; може да се потсети и на односот помеѓу морската анемона и ракот пустиник, растителните цвеќиња и инсектите итн.[...]

Јазли на гимносперми (редови Cycadales - cycads, Ginkgoales - hyikgos, Coniferales - четинари) имаат разгранета корална форма, сферична или форма на мониста. Тие се задебелени, модифицирани странични корени. Природата на патогенот што го предизвикува нивното формирање сè уште не е разјаснета. Ендофитите на гимноспермите вклучуваат габи (фикомицети), актиномицети, бактерии и алги. Некои истражувачи сугерираат постоење на повеќе симбиози. На пример, се верува дека кај цикадите, азотобактериите, нодулските бактерии и алгите учествуваат во симбиозата. Прашањето за функцијата на јазлите кај гимноспермите исто така не е решено. Голем број научници се обидуваат првенствено да ја докажат улогата на нодулите како фиксатори на азот. Некои истражувачи ги сметаат јазлите на подокарп како резервоари за вода, а функциите на воздушните корени често се припишуваат на цикадните нодули.

Се верува дека мутуализмот (заемно корисна симбиоза) на два вида живи суштества треба да се формира постепено, како резултат на долга ко-еволуција. Сепак, експериментите на американските биолози покажаа дека многу видови габи и едноклеточни алги можат да формираат меѓусебни системи речиси веднаш, без претходен период на меѓусебна адаптација и без никакви генетски модификации. За да го направите ова, габата и алгите мора да се најдат во средина каде што ќе бидат едни со други единствени извори на неопходни материи, како што се јаглерод диоксид и амониум. Студијата ја потврди хипотезата за „еколошка кореспонденција“, според која не сите меѓусебни системи што постојат во природата треба да се толкуваат како резултат на долгорочна претходна соеволуција.

Облигациониот (задолжителен) заемност е взаемно корисен однос помеѓу два вида кои не можат да постојат еден без друг. Општо е прифатено дека таквите односи се формираат постепено, за време на долготрајна коеволуција и взаемна адаптација, „мелење“ на организмите меѓу себе. Несомнено, во многу случаи тоа беше случај (види N. Provorov, E. Dolgikh, 2006. Метаболичка интеграција на организмите во системи на симбиоза).

Се разбира, не секој вид е способен да се интегрира во нова средина. За време на воведувањето, се случува еден вид сортирање, при што некои новодојденци се вкорени на ново место, додека други умираат. Вака или онака, мораме да признаеме дека интегрална и меѓусебно поврзана заедница може да се формира не само поради ко-еволуциското „мелење“ на видовите едни со други во текот на милиони години, туку и поради изборот од редот на случајни мигранти. од видови кои успешно се надополнуваат и добро се согласуваат заедно. Оваа идеја, позната како еколошка фитинг, ја разви познатиот американски еколог Даниел Јанзен уште од 1980-тите.

Може ли облигационо-мутуалистичките системи, кои обично се сметаат за нешто како апотеоза на соеволуцијата, може да се формираат според истата шема, односно без каква било соеволуција - едноставно поради случајната кореспонденција на два случајно сретнати видови, кои, под одредени услови, излегуваат да не можат да живеат еден без друг? Експериментите спроведени од биолозите од Универзитетот Харвард (САД) ни овозможуваат да одговориме на ова прашање потврдно.

Авторите работеа со обичниот пекарски квасец Saccharomyces cerevisiae и подеднакво вообичаената едноклеточна алга Chlamydomonas reinhardtii. Во природата, овие видови не се забележани во меѓусебните односи. Во лабораторија, сепак, тие формираа нераскинлива врска лесно и брзо, без никаква еволуција или генетска модификација. За да го направите ова, се покажа дека е доволно да се одгледуваат квасец и кламидомонас без пристап до воздух во средина каде што гликозата е единствениот извор на јаглерод, а калиум нитритот е единствениот извор на азот.

Шемата на меѓусебните односи помеѓу квасецот и Chlamydomonas е прилично едноставна (сл. 1). Квасецот се храни со гликоза и произведува јаглерод диоксид, кој е неопходен за кламидомонас за фотосинтеза (кламидомонасот не знае како да ја користи гликозата содржана во медиумот). Алгите, од своја страна, го намалуваат нитритот, претворајќи го азот во форма достапна за квасецот (амониум). Така, квасецот обезбедува јаглерод за Chlamydomonas, а Chlamydomonas обезбедува азот за квасецот. Во такви услови, ниту еден вид не може да расте без другиот. Ова е задолжителен меѓусебен.

Авторите беа убедени дека меѓусебниот систем расте безбедно во широк опсег на концентрации на гликоза и нитрити, иако ниту еден од двата вида не преживува сам под овие услови. Само со многу силно намалување на концентрацијата на гликоза или нитрит растот на мешаната култура престанува.

Ако го откопате системот, односно му дадете пристап до атмосферскиот CO2, ќе добиете заедница во која само еден од учесниците (квасецот) не може да живее без другиот, додека на вториот учесник (Chlamydomonas) веќе не му треба првиот за да преживее. . Сепак, дури и во овој случај, Chlamydomonas расте подобро во присуство на квасец отколку без него (очигледно, дополнителниот CO2 што го ослободува квасецот им користи). Така, системот останува взаемно, иако на страната на алгите, заемноста веќе не е обврзана. Ниту еден вид не го поместува другиот.

Ако додадете амониум на медиумот, ситуацијата е обратна: сега квасецот може да живее без алги (и воопшто не му треба), додека алгата сè уште не може да живее без квасец. Ова веќе не е заемност, туку комензализам (бесплатно оптоварување од страна на алгите). Во овој случај, квасецот, кој се размножува побрзо од алгите, го исполнува целиот животен простор, доведувајќи ја кламидомонасот до истребување. Авторите сугерираат дека стабилноста на таквите асиметрични системи (во кои само еден од учесниците е многу зависен од другиот) се одредува со односот на стапките на репродукција. Ако зависниот вид се размножува побрзо од независниот, тогаш заедничкиот живот на двата вида може да биде стабилен; во спротивно, независниот вид може целосно да го измести својот партнер.

Авторите спроведоа слични експерименти со други видови кламидомонас и аскомицетни габи. Се покажа дека скоро сите видови квасец под овие услови формираат облигационо-мутуалистички односи со Chlamydomonas. Точно, продуктивноста (стапката на раст) на симбиотските комплекси се покажува различна. Не беше можно да се утврди од што зависи: авторите не најдоа врска ниту со тенденцијата на квасецот кон дишење на кислород или метаболизмот без кислород (ферментација), ниту со природните живеалишта на квасецот, ниту со стапката на репродукција, или со степенот на влијание на концентрацијата на нитрити врз растот на квасецот. Очигледно, материјата е во некои други карактеристики на проучуваниот вид.

Едноклеточната алга Хлорела одби да стапи во взаемна врска со квасецот, бидејќи самата може да се храни со гликоза и во мешана култура го поместува квасецот. Квасецот Hansenula polymorpha не формирал облигационо-мутуалистички комплекси со алгите, бидејќи тие самите се способни да користат нитрити како извор на азот. Но, сепак, студијата покажа дека различни видови на аскомицети и кламидомонас се подготвени да влезат во симбиотска врска меѓу себе, еднаш во соодветни услови.

Од повеќеклеточните (поточно, филаментозни хифи кои формираат) аскомицети, беа тестирани два класични лабораториски објекти - Neurospora crassa и Aspergillus nidulans. И двата вида се способни да ги редуцираат нитритите и затоа не формираат облигационо-мутуалистички системи со Chlamydomonas. Меѓутоа, генетски модифицираните соеви на овие габи, лишени од способноста да користат нитрити, влегле во симбиоза со алгите на ист начин како квасецот. Како што се испостави, во овој случај, клетките на кламидомонас доаѓаат во директен физички контакт со габични хифи: под микроскоп се видливи хифи покриени со кламидомонас, како елка (сл. 2).

Меѓусебните односи помеѓу кламидомонас и квасец, исто така, очигледно бараат воспоставување физички контакти помеѓу клетките. Ова е потврдено со фактот дека систематското тресење на мешана култура на квасец и алги нагло го забавува растот на симбиотскиот систем.

Користејќи електронски микроскоп, авторите откриле тесни контакти формирани помеѓу клеточните ѕидови на Aspergillus nidulans и Chlamydomonas reinhardtii, а клеточниот ѕид на алгите на точките на допир станува потенок - веројатно под влијание на ензимите што се лачат од габата.

Слични меѓуклеточни контакти се карактеристични за класичните габично-алгални симбиотски системи - лишаи. За време на нивната еволуција, аскомицетите многу пати влегувале во симбиоза со алги и цијанобактерии, формирајќи лишаи. Групите кои формираат лишаи се расфрлани низ филогенетското дрво на аскомицетите. Ова значи дека ваквите еволутивни настани се случувале постојано и независно во различни еволутивни лоза на габи (види F. Lutzoni et al., 2001 година. Главните габични лоза потекнуваат од симбиотските предци на лишаите). Очигледно, аскомицетите воопшто се „предиспонирани“ (преадаптирани) за формирање на меѓусебни комплекси со едноклеточни алги. Експериментите на американските научници може да фрлат светлина врз раните фази на формирањето на таквите комплекси.

Сепак, не треба да се прецени сличноста на експериментално добиените меѓусебни системи со лишаи. Само затоа што кај повеќето лишаи, само габичната компонента не може да живее сама, додека фотосинтетичките компоненти (едноклеточни алги и цијанобактерии), по правило, можат совршено да живеат без габа. Односно, лишаите не се облигационо-мутуалистички системи. И недостатокот на пристап до атмосферскиот CO2 е тешко проблем со кој алгите често мора да се соочат во природата. Главната работа во работата што се дискутира е демонстрација на општиот принцип. Студијата покажа дека обврзувачкиот заемност може да се развие веднаш, без никаква еволуција - едноставно поради фактот што променливите услови ги прават видовите меѓусебно зависни. Се разбира, за да се развие нешто навистина сложено и високо интегрирано, како лишаи, од таков набрзина формиран симбиотски комплекс, повеќе не се потребни милиони години на коеволуција.

УТВРДУВАЊЕ НА ПРОБЛЕМОТ НА ЧАСОТ

Антошка: На кората на дрвјата и камењата видов растенија во форма на тенки кожени, стуткани чинии и сиви разгранети цевки. Биолог: Ова не се растенија, туку лишаи - посебна група на живи организми. Тие се повеќе како цел екосистем отколку индивидуален организам.

Формулирајте ги прашањата што треба да му ги поставите на биологот за да ги разберете неговите зборови. Споредете со верзијата на авторот (стр. 171).

Како лишаите се разликуваат од растенијата и габите?

ДА СЕ ЗАПОМТИМЕ ШТО ЗНАЕМЕ

Што е симбиоза? (§ 13)

Симбиозата е взаемно корисен соживот на организми од различни видови.

Што е екосистем? (§2)

Екосистемот е единство на нежива природа и живи организми од различни „професии“.

Кои примери на симбиоза веќе сте ги проучувале? (§ 13, 17)

Симбиоза на јазли бактерии со мешункасти растенија; крави со бактерии во стомакот; печурки со дрвја и билки.

ГО РЕШИВАМЕ ПРОБЛЕМОТ, ОТКРИВАМЕ НОВО ЗНАЕЊЕ

Најдете одговори на прашањата во текстот:

1) Зошто лишаите не можат да се наречат растенија?

2) Кои се разликите помеѓу оваа група и другите организми?

Лишаите се симбиоза на габи и алги. Затоа, лишајот не е само посебен организам, туку и цел минијатурен „екосистем“ што може да живее самостојно.

Лишаите значително се разликуваат од другите групи на организми, вклучително и слободните габи и алги, во нивната посебна биологија: методи на репродукција, бавен раст, однос кон условите на животната средина итн.

Лишаите често живеат на места каде што другите копнени растенија не можат да преживеат.

Погодете што пишува текстот со овој наслов. Која е причината за оваа карактеристика на лишаите?

Текстот објаснува како лишаите имаат предност да преживеат во услови неповолни за другите организми.

Еден организам од лишаи веќе содржи и алги производители и габи за потрошувачи. Затоа, лишајот не е само посебен организам, туку и цел минијатурен „екосистем“ што може да живее самостојно. Со симбиоза на габа и алги, можно е да се колонизираат места каде што тие не се остварливи едно без друго.

За да ја проверите вашата претпоставка, прочитајте го текстот, водејќи дијалог со авторот: Б - поставете прашање до авторот на текстот; О - предвиди го одговорот; П - проверете се во текстот. Откако ќе го прочитате текстот, извлечете заклучок за проблемот на часот.

Кои точно „професии“ и зошто? O Обидете се да запомните.

Еден организам од лишаи веќе содржи и алги производители и габи за потрошувачи.

Само со заеднички напори тие можат да ја одржат циркулацијата на супстанциите.

Заклучок: Симбиозата на габите и алгите во лишаите им овозможува да преживеат во услови неповолни за другите организми.

Какви својства треба да има горната површина на лишаите?

Горната површина на лишаите треба да биде густа и мазна.

ПРИМЕНА НА НОВОТО ЗНАЕЊЕ

1. Што се лишаи?

Лишаите не се растенија, туку симбиоза на габи и алги.

2. Кои групи лишаи ги знаете?

1. Лишаите од вага се тенки филмови со различни бои кои цврсто се лепат на површината на која живеат.

2. Лиснати лишаи во форма на чинии, на некои места цврсто притиснати на земјата, а на други кои се протегаат од неа.

3. Грмушки лишаи во форма на инки, разгранети цевки, разгранети ленти и жици.

3. Зошто лишаите можат да се населат на најсушните места?

Лишајот станува заситен со влага по дожд или роса.

4. Како си помагаат габите и алгите кои коегзистираат во лишаи?

Во лишаи, габата ги покрива алгите и ја задржува влагата за неа, а алгите ја снабдуваат габата со органски материи.

5. Зошто лишаите се сметаат за посебна група на живи организми, а не за екосистем на соживотни алги и габи?

Габата и алгите во лишаите многу тесно комуницираат едни со други.

Видовите габи кои го сочинуваат лишаите не постојат во природата без алги, поради што лишаите не можат да бидат екосистем на алги и габи кои живеат заедно.

6. Замислете биосфера каде растат само лишаи. Со какви проблеми би се соочиле нејзините жители? Еден од вас нека предложи идеи, а другиот нека оцени. Потоа сменете ги задачите.

Еден од проблемите со кои би се соочила биосферата која се состои само од лишаи е акумулацијата на производите на распаѓање на овие организми поради отсуството на уништувачи. Циклусот на супстанции би престанал, планетата би се претворила во депонија од мртви лишаи.

Друг проблем може да биде исцрпувањето на јаглеродниот диоксид во атмосферата. Поради процесот на фотосинтеза што се случува кај алгите, кислородот активно би се акумулирал. Се разбира, делумно се користи во дишењето на алгите и габите на лишаите, но овој волумен можеби не е доволен за одржување на рамнотежата на кислородот и јаглерод диоксидот.

7. Зошто нема лишаи во форма на високо дрво?

Лишаите растат многу бавно: во рок од една година се зголемуваат за неколку милиметри, а некои за делови од милиметар.

МОЕ БИОЛОШКО ИСТРАЖУВАЊЕ

Навлажнете фолиозен или фрутикозен лишај. Испитајте ја приземната страна на лиснато растение или внатрешната страна на грмушесто растение под микроскоп. Погледнете ја горната страна. Испитајте дел од лишаи. Обидете се да најдете клетки од алги и габични хифи. Скицирајте ги.

Сите компоненти на животинскиот и растителниот свет се тесно поврзани и влегуваат во сложени односи. Некои се корисни за учесниците или дури и витално важни, на пример лишаи (резултат на симбиоза на габа и алги), други се рамнодушни, а трети се штетни. Врз основа на ова, вообичаено е да се разликуваат три типа на односи меѓу организмите - неутрализам, антибиоза и симбиоза. Првиот, всушност, не е ништо посебно. Тоа се односи меѓу популациите кои живеат на иста територија во кои тие не влијаат едни на други и не комуницираат. Но, антибиозата и симбиозата се примери кои се јавуваат многу често, тие се важни компоненти на природната селекција и учествуваат во дивергенцијата на видовите. Ајде да ги разгледаме подетално.

Симбиоза: што е тоа?

Тоа е прилично честа форма на заемно корисен соживот на организми, во кој постоењето на едниот партнер е невозможно без другиот. Најпознат случај е симбиозата на габа и алги (лишаи). Покрај тоа, првиот добива фотосинтетички производи синтетизирани од вториот. А алгата извлекува минерални соли и вода од хифите на габата. Да се ​​живее одвоено е невозможно.

Комензализам

Комензализмот е всушност еднострана употреба на еден вид од друг вид, без да има штетно влијание врз него. Може да дојде во неколку форми, но има две главни:

Сите други се до одреден степен модификации на овие две форми. На пример, ентоикија, во која еден вид живее во телото на друг. Ова е забележано кај рибите од крап, кои како дом користат клоака на холотури (вид ехинодерм), но надвор од него се хранат со разни мали ракови. Или епибиоза (некои видови живеат на површината на други). Поточно, мрсулите се чувствуваат добро на грбавите китови, без воопшто да ги вознемируваат.

Соработка: опис и примери

Соработката е форма на врска во која организмите можат да живеат одвоено, но понекогаш се обединуваат за заедничка корист. Излегува дека ова е опционална симбиоза. Примери:

Меѓусебната соработка и заедничкиот живот во животинската средина не се невообичаени. Еве само некои од најинтересните примери.

Симбиотска врска помеѓу растенијата

Растителна симбиоза е многу честа појава, и ако внимателно го погледнете светот околу нас, можете да ја видите со голо око.

Симбиоза (примери) на животни и растенија

Примерите се многубројни, а многу врски помеѓу различни елементи од растителниот и животинскиот свет сè уште се слабо разбрани.

Што е антибиоза?

Симбиозата, чии примери се наоѓаат речиси на секој чекор, вклучително и во човечкиот живот, како дел од природната селекција, е важна компонента на еволуцијата како целина.