Alle levende organismer på planeten er delt inn i riker. Klassifiseringen var basert på tilstedeværelsen av en kjerne. Det er et rike av prokaryoter som ikke har en kjerne. Disse inkluderer bakterier og blågrønnalger (cyanea). Eukaryotenes rike inkluderer de organismene som har en kjerne: sopp, planter og dyr. Til tross for at bakterier, sopp, planter (alger og høyere), dyr utgjør separate riker, er det også fellestrekk mellom dem.

Bakterier og cyanider er klassifisert som prokaryoter. Deres viktigste forskjeller er:

• mangel på en klart definert kjerne;
• fravær av membranorganeller;
• tilstedeværelsen av mesosomer (en slags fremspring av membranen inn i midten av cellen);
• små ribosomer sammenlignet med eukaryoter;
• Bakterier har ett kromosom, cyanobakterier har flere kromosomer som befinner seg i cytoplasmaet;
• fravær av nukleoler;
• ingen mitokondrier;
• celleveggen til bakterier består av murein, og den til cyanider består av cellulose;
• flageller utmerker seg ved sin enkle struktur og lille diameter;
• Det er ingen seksuell prosess; reproduksjon skjer gjennom deling.

Under ugunstige forhold danner mange mikroorganismer sporer, som kan ligge i årevis og vente på passende forhold for liv og utvikling. Planter og sopp produserer også sporer, men de trenger dem for å formere seg. Det er mikrober som lever som planter og er autotrofer, og noen lever som dyr og er heterotrofer. I motsetning til andre levende organismer, hvis liv er umulig uten tilstedeværelse av oksygen, er det mikroorganismer som er i stand til å leve i et anaerobt miljø, og oksygen, tvert imot, er ødeleggende for dem.

Bakterier er de mest tallrike skapningene på planeten, og de fleste av dem er fortsatt uutforsket.

planterike

Klassifiseringen er basert på deres hovedforskjell - autotrofisk ernæring. De er i stand til å omdanne uorganiske stoffer til organiske. For å gjøre dette trenger de solenergi. Dette er også karakteristisk for cyanobakterier. Takket være planter og cyanobakterier, er luften på planeten beriket med oksygen, som er så nødvendig for andre levende organismer. Planter er en kilde til mat for mange andre organismer. De er delt inn i to underriker: alger og høyere. Alger har ikke røtter, stilker og blader, i motsetning til høyere former.

Et spesielt sted er okkupert av primitive alger (pyrrofytter), som ikke har noen histoner i kromosomene deres er nær nukleoiden til bakterier. Celleveggen til noen alger er laget av kitin, som hos dyr og sopp. Rødalger skiller seg fra andre arter ved at cellene deres ikke har flageller. Det er forskjeller i strukturelle trekk og biokjemiske prosesser.

kongerike av sopp

I lang tid kranglet forskere om hvorvidt de skulle klassifisere sopp i et eget rike eller ikke. Som et resultat av lange debatter ble de likevel identifisert hver for seg, siden de har mye til felles med både planter og dyr.

Deres ernæringsmetode er den samme som for dyr - heterotrofisk. Akkurat som dyr mangler de plastider og har kitin i celleveggene. Som et resultat av metabolske prosesser dannes urea. Sopp, som planter, absorberer næringsstoffer gjennom absorpsjon. De er ubevegelige og har et vekstmønster som ligner på planter.

Noen sopp formerer seg som bakterier ─ aseksuelt, noen liker planter ─ vegetativt, noen liker dyr ─ seksuelt. Mange av dem, som mikrober, behandler døde levende organismer, og spiller dermed rollen som "ordre". Mange av dem er nyttige og brukes i produksjonen av antibiotika, hormoner og vitaminer.

Avhengig av hvordan de bruker organiske stoffer, er de delt inn i tre typer:

Lav

Mange forskere insisterer på å klassifisere lav som et eget rike. Det er flere grunner til dette. De kan være symbionter:

• sopp og alger;
• bakterier sopp og alger.

Basert på utseendet deres er de delt inn i tre grupper:

• kortikal (som vokser på steiner og vokser fast sammen med overflaten);
• bladrik (festet til overflaten med en stilk);
• buskete (festet til jorda, trær, busker i form av busker).

Kroppen til laven kalles thallus, som er forskjellig i størrelse, farge, form og struktur mellom forskjellige arter. Tallet kan være fra flere centimeter til en meter.

Lav vokser veldig sakte, men levetiden kan være fra hundrevis til tusenvis av år.

Som et resultat av symbiose oppnås en enkelt organisme. Dessuten er soppens hyfer tett sammenvevd med algeceller. Dermed kombinerer laven to helt forskjellige organismer i struktur og ernæringsmetode. Sopp som danner en symbiose med alger finnes ikke separat i naturen, men algeartene som deltar i symbiosen kan også finnes som en egen levende organisme.

Lav har en unik måte å mate på: sopp absorberer oppløste mineraler, og cyanobakterier danner organisk materiale og deltar i prosessen med fotosyntese. Lav kan reprodusere enten ved sporer eller ved å dele thallus.

Lavens følsomhet for forurensede miljøer gjør dem til indikatorer på renslighet. Mange arter brukes til dyreernæring og til medisinske formål.

dyreriket

Dyreriket er delt inn i to underriker: protozoer og flercellede. Selv om protozoer består av en enkelt celle, akkurat som bakterier, har de alle egenskapene til dyr. Det er arter av protozoer som lever autotrofisk i lyset, og i fravær går over til heterotrofi. Protozoer kan formere seg både aseksuelt (celledeling) og seksuelt (konjugering).

Det dyr og planter har til felles er metabolisme og cellestruktur. Hovedforskjellen er måten å spise på. Dyr er heterotrofer, det vil si at de lever av ferdige organiske forbindelser og er ikke i stand til å syntetisere uorganiske stoffer. For det meste er de mobile.

Den mer komplekse strukturen til eukaryote celler antyder at de mottok disse forbedringene som et resultat av evolusjon. Og den samtidige eksistensen på jorden av både prokaryoter og eukaryoter antyder at biologiske prosesser er karakteristiske for alle former for liv. Alle levende organismer lever i fullstendig samspill med hverandre, og forsvinningen av minst én av artene ville føre til irreversible konsekvenser. Det er et sted på planeten for alle typer økologiske kjeder.

SYMBIOSE - en type forhold mellom organismer av forskjellige systematiske grupper - gjensidig fordelaktig samliv mellom individer av to eller flere arter, for eksempel alger, sopp og mikroorganismer i kroppen til en lav.[...]

Symbiose, eller samlivet mellom to organismer, er et av de mest interessante og fortsatt stort sett mystiske fenomenene i biologien, selv om studiet av dette problemet har en historie på nesten et århundre. Fenomenet symbiose ble først oppdaget av den sveitsiske forskeren Schwendener i 1877 mens han studerte lav, som, som det viste seg, er komplekse organismer som består av en alge og en sopp. Begrepet "symbiose" dukket opp i vitenskapelig litteratur senere. Det ble foreslått i 1879 av De Bary.[...]

SYMBIOSIS [gr. symbiose samliv] - langsiktig samliv av organismer av forskjellige arter (symbisjoner), vanligvis gir dem gjensidig nytte (for eksempel lav - C. sopp og alger).[...]

Symbiose oppsto i naturen på følgende fysiologiske grunnlag: soppen som fester laven til underlaget gir algene vann og mineraler oppløst i den, samt et system av enzymer; Under prosessen med fotosyntese produserer algene karbohydrater som brukes av både algene selv og soppen. I stor grad mottar algene vann og støv som inneholder uorganiske stoffer fra atmosfæren.[...]

Blant symbiosene opptar symbioser som involverer alger ikke minst plass. Alger er i stand til å inngå symbiotiske forhold ikke bare med hverandre, men også med representanter for ulike systematiske grupper av organismer fra både dyre- og planteriket (bakterier, encellede og flercellede dyr, sopp, moser, bregner, gymnospermer og angiospermer). Listen over slike alger er imidlertid svært begrenset.[...]

Hos blågrønnalger (cyanobakterier) kan nitrogenfiksering skje både i frittlevende former og i symbioser med sopp (som del av noen lav), eller med moser, bregner og i ett kjent tilfelle med en frøplante. Bladene til den lille flytende vannbregnen Azolla har mikroskopiske porer fylt med symbiotiske blågrønnalger Apanaena, som aktivt fikserer nitrogen (Moore, 1969). I mange århundrer spilte denne bregnen en viktig rolle i de oversvømmede rismarkene i Østen. Før risplanter blir plantet, er de oversvømte åkrene overgrodd med bregner, som fikserer nok nitrogen til å forsyne risen under modningsperioden. Denne metoden, sammen med stimulering av frittlevende blågrønnalger, gjør at ris kan dyrkes sesong etter sesong i samme åker uten behov for gjødsel. Som med bakterier fra belgfruktknuter, er symbiotiske blågrønne alger mer effektive enn frittlevende [gjennomgang av nitrogenfiksering av blågrønnalger av Peters (1978)].[...]

Et typisk eksempel på symbiose er det nære samlivet mellom sopp og alger, som fører til dannelsen av en mer kompleks planteorganisme – en lav – som er mer tilpasset naturlige forhold. Et annet slående eksempel på symbiotisk samliv i jorda er symbiosen av sopp med høyere planter, når sopp danner mikroorganismer på plantenes røtter. En tydelig symbiose observeres mellom knutebakterier og belgfrukter.[...]

Men andre synspunkter fortsetter å utvikle seg. Noen forskere understreker at lav har en rekke egenskaper som indikerer en spesiell, høyt utviklet type symbiose, man kan si «supersymbiose». Symbiose i lav er preget av historisk utvikling og morfogenese, som førte til fremveksten av spesifikke livsformer og strukturtyper som ikke finnes separat i verken sopp eller alger. Lav har en rekke spesielle biologiske egenskaper som ikke er iboende i andre grupper av organismer. Dette er deres metoder for reproduksjon ved hjelp av soredia og isidia, det unike med metabolisme, dannelsen av spesifikke lavstoffer, i syntesen av hvilke begge biokomponentene av laven thallus deltar, etc. [...]

Et typisk eksempel på nær symbiose, eller gjensidighet mellom planter, er samlivet mellom en alge og en sopp, som danner en spesiell integrert lavorganisme (Fig. 6.11).[...]

Dermed er lav en symbiose av sopp og alger. Arten deres finnes praktisk talt aldri i en fri stat. Sopphyfer fletter sammen algene og absorberer stoffer assimilert av dem, og algene henter vann og mineraler fra sopphyfene. Mer enn 20 tusen arter av lav er kjent, noe som indikerer den store betydningen av slik symbiose.[...]

Sonen mellom den nordlige grensen av skog og permanent is kalles vanligvis tundraen. En av de viktigste plantene på tundraen er reinlaven («hjortmose») Otadonia. Disse dyrene tjener på sin side som mat for ulver og mennesker. Tundraplanter blir også spist av lemen – luftige korthalegnagere som ligner miniatyrbjørner – og rapphøns. Gjennom den lange vinteren og den korte sommeren lever fjellrev og snøugler hovedsakelig av lemen og relaterte gnagere. I alle disse tilfellene er næringskjedene relativt korte, og enhver betydelig endring i antall organismer på et av de tre trofiske nivåene gjenspeiles sterkt på andre nivåer, siden det praktisk talt ikke er mulighet for å bytte til annen mat. Som vi skal se senere, er dette en av grunnene til at enkelte grupper av arktiske organismer er utsatt for kraftige svingninger i antall – fra overflod til nesten fullstendig utryddelse. Det er interessant å merke seg at dette ofte har skjedd med menneskelige sivilisasjoner som var avhengige av en eller flere få matkilder (husk "potetsulten" i Irland2). I Alaska forårsaket mennesker utilsiktet kraftige svingninger i antall organismer ved å introdusere tamrein fra Lappland. I motsetning til innfødt reinsdyr, vandrer ikke rein. I Lappland flyttes rein fra sted til sted for å unngå overbeiting, men indianerne og eskimoene i Alaska har ikke gjeteferdigheter (vill karibu flytter fra et beite til et annet på egen hånd). Som et resultat har rein utarmet mange gressletter, noe som også reduserer matforsyningen til caribou. Dette er et tydelig eksempel på hva som skjer når bare en del av et godt koordinert system innføres. Vi vil ha anledninger til å merke oss at introduserte dyr ofte blir en katastrofe hvis naturlige eller kunstige kontrollmekanismer ikke overføres med dem til det nye habitatet.[...]

Et symbiotisk forhold er gjensidig fordelaktig for begge partnere. I symbiose er begge partnere avhengige av hverandre. Graden av denne gjensidige avhengigheten kan være svært forskjellig: fra proto-samarbeid, når hver av partnerne kan eksistere uavhengig hvis symbiosen blir ødelagt, til gjensidighet, når begge partnere er så avhengige av hverandre at fjerning av en av partnerne fører til det uunngåelige begges død. Et eksempel på protosamarbeid er forholdet mellom krabber og sjøanemoner, som fester seg til krabber, kamuflerer og beskytter dem med sine stikkende celler. Samtidig bruker de krabbene som kjøretøy og absorberer restene av maten. Tilfeller av gjensidighet forekommer oftest hos organismer med ulike behov. Svært ofte oppstår for eksempel slike forhold mellom autotrofer og heterotrofer. Samtidig ser de ut til å utfylle hverandre. Et slående eksempel på gjensidighet er lav - det er et symbiotisk system av sopp og alger, hvis funksjonelle og morfologiske forbindelse er så nær at de kan betraktes som en spesiell type organisme, i motsetning til noen av dens komponenter. Derfor klassifiseres lav vanligvis ikke som symbioser av to arter, men som separate arter av levende organismer. Algen forsyner soppen med produkter fra fotosyntesen, og soppen, som en nedbryter, forsyner algene med mineraler og er i tillegg substratet den lever på. Dette gjør at lav kan eksistere under ekstremt tøffe forhold.[...]

Et ganske vanlig fenomen i forhold mellom ulike arter er symbiose, eller sameksistens av to eller flere arter, der ingen av dem kan leve hver for seg under gitte forhold. En hel klasse av symbiotiske organismer er representert av lav - sopp og alger som lever sammen. I dette tilfellet lever lavsoppen som regel ikke i det hele tatt i fravær av alger, mens de fleste algene som utgjør lav også finnes i fri form. I dette gjensidig fordelaktige samlivet tilfører soppen vann og mineraler som er nødvendig for algene, og algene forsyner soppen med fotosyntesens produkter. Denne kombinasjonen av egenskaper gjør disse symbiotiske organismene ekstremt upretensiøse for levekår. De er i stand til å slå seg ned på nakne steiner, på bark av trær osv. Samtidig gjør at lav får en betydelig del av de livsnødvendige mineralstoffene fra støv som legger seg på overflaten, gjør dem svært følsomme for innholdet. av giftige stoffer i luften. En av de mest pålitelige metodene for å bestemme toksisitetsnivået til urenheter i luften er å ta hensyn til antallet og artsmangfoldet av lav i det kontrollerte området, lavindikasjon.

Et spesielt tilfelle av interaksjon mellom mikroorganismer - en ekstrem manifestasjon av symbiose - er lav. De er en sammenslutning av alger og sopp. De er ofte ledsaget av bakterier. Disse assosiasjonene er veldig stabile, de er omtalt i en spesiell del, men faktisk er de mikrobielle.[...]

Lav er komplekse organismer dannet som et resultat av symbiose mellom sopp, grønnalger eller cyanobakterier, og Azotobacter (fig. 4). Følgelig er en lav en kombinert organisme, dvs. en sopp 4-alger + azotobacter, hvis eksistens er sikret av det faktum at soppens hyfer er ansvarlige for absorpsjon av vann og mineraler, algene for fotosyntese, og azotobacter for fiksering av atmosfærisk nitrogen. Lav er innbyggere i alle botaniske og geografiske soner. De formerer seg ved vegetative, aseksuelle og seksuelle midler.[...]

Lav er en unik gruppe organismer, som representerer en symbiose av en sopp og encellede alger eller cyanobakterier. Soppen beskytter algene mot å tørke ut og forsyner den med vann. Og alger og cyanobakterier, gjennom prosessen med fotosyntese, danner organiske stoffer som soppen lever av.[...]

Taksonomien til basidiallav er fortsatt dårlig utviklet. Den siste tiden har forskere funnet stadig flere nye sopp som stadig eller av og til er i symbiose med alger. I de fleste tilfeller indikerer disse funnene den fakultative naturen og den evolusjonære ungdommen til slike symbiotiske forhold.[...]

Lav representerer en unik gruppe komplekse organismer, hvis kropp alltid består av to komponenter - en sopp og en alger. Nå vet hvert skolebarn at biologien til lav er basert på fenomenet symbiose - samlivet mellom to forskjellige organismer. Men for litt over hundre år siden var lav et stort mysterium for forskere, og oppdagelsen av deres essens av Simon Schwendener i 1867 ble vurdert som en av datidens mest fantastiske oppdagelser.[...]

Pungdyrlav er en fylogenetisk svært gammel gruppe de stammer fra ganske primitive former for saprofytiske ascomycetesopper. Noen ascomyceter i symbiose med grønn og blågrønn, sjeldnere med gulgrønne og brune alger, i ferd med lang evolusjonær utvikling, dannet tallrike og ekstremt mangfoldige thalli av foliose, skorpe og buskete lav.[...]

For det andre danner lav spesielle morfologiske typer, livsformer som ikke finnes separat i sopp og alger som utgjør laven thallus, dvs. lav har gjennomgått en historisk, langvarig dannelsesprosess basert på symbiose, som førte til dannelsen av spesifikke morfologiske former for ytre og indre struktur .[...]

Basidiallav skiller seg fra pungdyr i en rekke trekk. For det første er fruktlegemene deres kortvarige, ofte ett år, mens de hos pungdyr eksisterer i lang tid - titalls og hundrevis av år. For det andre førte ikke symbiose mellom basidiomyceter og alger til dannelsen av spesielle livsformer eller morfogenetisk isolasjon. Basidiallav har samme ytre form som de tilsvarende frittlevende soppene - bladlus eller agaricaceous. Følgelig er representanter for denne klassen ikke ekte lav, men semi-lav. For det tredje ble spesifikke lavstoffer, så karakteristiske for mange grupper av pungdyrlav, ikke funnet i basidiociallav.

En metode for å rense industrielt avløpsvann er mye brukt i praksis, slik at det kan renses fra mange organiske urenheter. Biologisk oksidasjon utføres av et fellesskap av mikroorganismer (biocenose), inkludert mange forskjellige bakterier, protozoer og en rekke mer organiserte organismer - alger, sopp, etc., sammenkoblet til et enkelt kompleks av komplekse relasjoner (metabiose, symbiose og antagonisme) ). Den dominerende rollen i dette samfunnet tilhører bakterier, hvor antallet varierer fra 10 til 1014 celler per 1 g tørr biologisk masse (biomasse). Antall bakterieslekter kan nå 5-10, antall arter - flere titalls og til og med hundrevis.[...]

Det er ekstremt karakteristisk at klorofyll er konsentrert i celler i visse organiserte kropper - plastider. Og plastider, som selve cellen, formerer seg ved deling. I denne forbindelse prøvde noen botanikere (inkludert A. Famintsin) å betrakte dette grunnleggende fenomenet som en symbiose, som lav, som er en symbiose av grønne alger og sopp.[...]

Mutualistiske relasjoner eller gjensidighet er en av måtene næringskjeder implementeres på. Generelt innebærer næringskjeder at én art drar nytte av mens en annen blir skadet. Imidlertid er det i naturen mange tilfeller når arter inngår gjensidig fordelaktige forhold - dette fenomenet kalles gjensidighet. Et klassisk eksempel er lav, som faktisk ikke er én, men to organismer – en sopp og en alge. Soppen gir algene beskyttelse, slik at den kan overleve under forhold med lav luftfuktighet der den selv ikke kan overleve, og algen, som produsent, forsyner soppen med matressurser. Forresten, soppene selv sameksisterer med røttene til trær, der prosessene med positiv gjensidighet eller symbiose ligner lav; man kan også huske forholdet mellom sjøanemone og eremittkrabbe, planteblomster og insekter osv.[...]

Noduler av gymnospermer (ordrer Cycadales - cycads, Ginkgoales - hyikgos, Coniferales - bartrær) har en forgrenende korallformet, sfærisk eller perlelignende form. De er fortykkede, modifiserte siderøtter. Arten av patogenet som forårsaker deres dannelse er ennå ikke avklart. Endofytter av gymnospermer inkluderer sopp (phycomycetes), actinomycetes, bakterier og alger. Noen forskere antyder at det eksisterer flere symbioser. For eksempel antas det at i cycader deltar azotobacter, knutebakterier og alger i symbiose. Spørsmålet om funksjonen til knuter i gymnospermer er heller ikke løst. En rekke forskere prøver først og fremst å underbygge rollen til knuter som nitrogenfiksere. Noen forskere anser podocarp-knuter som vannreservoarer, og funksjonene til luftrøtter tilskrives ofte cycad-knuter.

Det antas at mutualisme (gjensidig fordelaktig symbiose) av to typer levende vesener bør dannes gradvis, som et resultat av lang ko-evolusjon. Eksperimenter fra amerikanske biologer har imidlertid vist at mange arter av sopp og encellede alger kan danne mutualistiske systemer nesten umiddelbart, uten en tidligere periode med gjensidig tilpasning og uten noen genetiske modifikasjoner. For å gjøre dette må soppen og algene finne seg i et miljø hvor de vil være hverandres eneste kilder til nødvendige stoffer, som karbondioksid og ammonium. Studien bekreftet "økologisk korrespondanse"-hypotesen, ifølge hvilken ikke alle gjensidige systemer som eksisterer i naturen skal tolkes som et resultat av langsiktig tidligere samevolusjon.

Obligatorisk (obligatorisk) gjensidighet er et gjensidig fordelaktig forhold mellom to arter som ikke kan eksistere uten hverandre. Det er generelt akseptert at slike relasjoner dannes gradvis, under langsiktig samevolusjon og gjensidig tilpasning, "sliping" av organismer til hverandre. Utvilsomt var dette i mange tilfeller tilfellet (se N. Provorov, E. Dolgikh, 2006. Metabolic integration of organisms in systems of symbiosis).

Selvfølgelig er ikke alle arter i stand til å integrere seg i et nytt miljø. Under introduksjonen skjer det en slags sortering, hvor noen nykommere slår rot på et nytt sted, mens andre dør. På en eller annen måte må vi innrømme at et integrert og sammenkoblet samfunn kan dannes ikke bare på grunn av den ko-evolusjonære "slipningen" av arter med hverandre over millioner av år, men også på grunn av utvalget blant tilfeldige migranter av arter som med hell utfyller hverandre og kommer godt overens. Denne ideen, kjent som økologisk tilpasning, har blitt utviklet av den berømte amerikanske økologen Daniel Janzen siden 1980-tallet.

Kan obligate-mutualistiske systemer, vanligvis betraktet som noe sånt som apoteose av samevolusjon, dannes i henhold til samme skjema, det vil si uten noen koevolusjon - ganske enkelt på grunn av tilfeldig korrespondanse mellom to tilfeldig påtruffet arter, som under visse forhold viser seg å ikke kunne leve uten hverandre? Eksperimenter utført av biologer fra Harvard University (USA) lar oss svare bekreftende på dette spørsmålet.

Forfatterne jobbet med den vanlige bakerspirende gjæren Saccharomyces cerevisiae og den like vanlige encellede algen Chlamydomonas reinhardtii. I naturen har disse artene ikke blitt observert i gjensidige forhold. I laboratoriet dannet de imidlertid et uløselig bånd enkelt og raskt, uten noen evolusjon eller genetisk modifikasjon. For å gjøre dette viste det seg å være nok å dyrke gjær og klamydomonas uten tilgang til luft i et miljø der glukose er den eneste kilden til karbon og kaliumnitritt er den eneste nitrogenkilden.

Ordningen med gjensidige forhold mellom gjær og Chlamydomonas er ganske enkel (fig. 1). Gjær lever av glukose og produserer karbondioksid, som er nødvendig for chlamydomonas for fotosyntese (chlamydomonas vet ikke hvordan de skal bruke glukosen i mediet). Alger på sin side reduserer nitritt, og omdanner nitrogen til en form som er tilgjengelig for gjær (ammonium). Dermed gir gjær karbon til Chlamydomonas, og Chlamydomonas gir nitrogen til gjær. Under slike forhold kan ingen av artene vokse uten den andre. Dette er obligatorisk gjensidighet.

Forfatterne var overbevist om at det mutualistiske systemet vokser trygt i et bredt spekter av glukose- og nitrittkonsentrasjoner, selv om ingen av de to artene overlever alene under disse forholdene. Først med en veldig sterk reduksjon i konsentrasjonen av glukose eller nitritt stopper veksten av blandingskulturen.

Hvis du fjerner korken på systemet, det vil si gir det tilgang til atmosfærisk CO2, får du et fellesskap der bare en av deltakerne (gjær) ikke kan leve uten den andre, mens den andre deltakeren (Chlamydomonas) ikke lenger trenger den første for å overleve . Men selv i dette tilfellet vokser Chlamydomonas bedre i nærvær av gjær enn uten den (selvfølgelig kommer den ekstra CO2 som frigjøres av gjæren til gode). Dermed forblir systemet gjensidig, selv om gjensidigheten ikke lenger er forpliktet på algesiden. Ingen av artene fortrenger den andre.

Hvis du tilsetter ammonium til mediet, er situasjonen snudd: nå kan gjæren leve uten alger (og ikke trenger det i det hele tatt), mens algene fortsatt ikke kan leve uten gjær. Dette er ikke lenger gjensidighet, men kommensalisme (fribelastning fra alger). I dette tilfellet fyller gjær, som formerer seg raskere enn alger, hele boarealet, og driver Chlamydomonas til utryddelse. Forfatterne foreslår at stabiliteten til slike asymmetriske systemer (der bare en av deltakerne er svært avhengig av den andre) bestemmes av forholdet mellom reproduksjonsrater. Hvis en avhengig art formerer seg raskere enn en uavhengig, så kan samlivet til de to artene være stabilt; ellers kan den uavhengige arten fortrenge sin partner fullstendig.

Forfatterne utførte lignende eksperimenter med andre arter av Chlamydomonas og ascomycete-sopp. Det viste seg at nesten alle typer gjær under disse forholdene danner obligate-mutualistiske forhold til Chlamydomonas. Riktignok viser produktiviteten (veksthastigheten) til symbiotiske komplekser seg å være annerledes. Det var ikke mulig å fastslå hva det avhenger av: Forfatterne fant ingen sammenheng verken med gjærens tendens til oksygenrespirasjon eller oksygenfri metabolisme (gjæring), eller med gjærens naturlige habitater, eller med hastigheten på reproduksjon, eller med graden av påvirkning av nitrittkonsentrasjon på gjærvekst. Tydeligvis er saken i noen andre kjennetegn ved den studerte arten.

Den encellede algen Chlorella nektet å inngå et gjensidig forhold til gjær, fordi den selv kan livnære seg på glukose og fortrenger gjær i en blandet kultur. Gjæren Hansenula polymorpha dannet ikke obligate-mutualistiske komplekser med alger, fordi de selv er i stand til å bruke nitritt som nitrogenkilde. Men likevel viste studien at en rekke arter av ascomycetes og chlamydomonas er klare til å inngå et symbiotisk forhold med hverandre, en gang under passende forhold.

Av de flercellede (mer presist, filamentøse hyferdannende) ascomycetene ble to klassiske laboratorieobjekter testet - Neurospora crassa og Aspergillus nidulans. Begge artene er i stand til å redusere nitritt og danner derfor ikke obligate-mutualistiske systemer med Chlamydomonas. Imidlertid gikk genmodifiserte stammer av disse soppene, fratatt evnen til å utnytte nitritt, i symbiose med alger på samme måte som gjær. Som det viste seg, i dette tilfellet kommer chlamydomonas-celler i direkte fysisk kontakt med sopphyfer: under et mikroskop er hyfer dekket med chlamydomonas synlige, som et juletre (fig. 2).

Mutualistiske forhold mellom Chlamydomonas og gjær krever også tilsynelatende etablering av fysiske kontakter mellom celler. Dette er bevist av det faktum at systematisk risting av en blandet kultur av gjær og alger bremser kraftig veksten av det symbiotiske systemet.

Ved hjelp av et elektronmikroskop oppdaget forfatterne tette kontakter dannet mellom celleveggene til Aspergillus nidulans og Chlamydomonas reinhardtii, og algecelleveggen i kontaktpunktene blir tynnere – muligens under påvirkning av enzymer som skilles ut av soppen.

Lignende intercellulære kontakter er karakteristiske for klassiske sopp-alge symbiotiske systemer - lav. Under utviklingen gikk ascomyceter mange ganger i symbiose med alger og cyanobakterier, og dannet lav. Lavdannende grupper er spredt utover det fylogenetiske treet til ascomycetes. Dette betyr at slike evolusjonære hendelser skjedde gjentatte ganger og uavhengig i forskjellige evolusjonære sopplinjer (se F. Lutzoni et al., 2001. Store sopplinjer er avledet fra lavsymbiotiske forfedre). Tilsynelatende er ascomyceter generelt "predisponert" (forhåndstilpasset) for dannelsen av mutualistiske komplekser med encellede alger. Eksperimenter fra amerikanske forskere kan kaste lys over de tidlige stadiene av dannelsen av slike komplekser.

Imidlertid bør man ikke overvurdere likheten mellom de eksperimentelt oppnådde mutualistiske systemene med lav. Om så bare fordi i de fleste lav er det bare soppkomponenten som ikke kan leve alene, mens fotosyntetiske komponenter (encellede alger og cyanobakterier) som regel kan leve utmerket uten sopp. Det vil si at lav er ikke obligate-mutualistiske systemer. Og mangel på tilgang til atmosfærisk CO2 er neppe et problem som alger ofte må møte i naturen. Hovedsaken i arbeidet som diskuteres er demonstrasjonen av det generelle prinsippet. Studien viste at forpliktende gjensidighet kan utvikle seg øyeblikkelig, uten noen evolusjon - ganske enkelt på grunn av det faktum at skiftende forhold gjør arter avhengige av hverandre. Selvfølgelig, for at noe virkelig komplekst og høyt integrert, som en lav, skal utvikle seg fra et så raskt dannet symbiotisk kompleks, er det ikke lenger nødvendig med millioner av år med samevolusjon.

BESTEMME PROBLEMET MED LEKSJONEN

Antoshka: På barken av trær og steiner så jeg planter i form av tynne læraktige, krøllete plater og grå forgrenede rør. Biolog: Dette er ikke planter, men lav - en spesiell gruppe levende organismer. De er mer som et helt økosystem enn en individuell organisme.

Formuler spørsmålene du må stille biologen for å forstå ordene hans. Sammenlign med forfatterens versjon (s. 171).

Hvordan skiller lav seg fra planter og sopp?

LA OSS HUSK HVA VI VET

Hva er symbiose? (§ 13)

Symbiose er gjensidig fordelaktig samliv mellom organismer av forskjellige arter.

Hva er et økosystem? (§2)

Et økosystem er en enhet av livløs natur og levende organismer fra forskjellige "yrker".

Hvilke eksempler på symbiose har du allerede studert? (§ 13, 17)

Symbiose av knutebakterier med belgplanter; kyr med bakterier i magen; sopp med trær og urter.

VI LØSER PROBLEMET, OPPDAGER NY KUNNSKAP

Finn svar på spørsmålene i teksten:

1) Hvorfor kan ikke lav kalles planter?

2) Hva er forskjellene mellom denne gruppen og andre organismer?

Lav er en symbiose av sopp og alger. Derfor er en lav ikke bare en egen organisme, men også et helt miniatyr "økosystem" som kan leve uavhengig.

Lav skiller seg betydelig fra andre grupper av organismer, inkludert frittlevende sopp og alger, i deres spesielle biologi: metoder for reproduksjon, langsom vekst, holdning til miljøforhold, etc.

Lav lever ofte på steder der andre landplanter ikke kan overleve.

Gjør en gjetning om hva teksten med denne tittelen sier. Hva er årsaken til denne egenskapen til lav?

Teksten forklarer hvordan lav har fordelen av å overleve under forhold som er ugunstige for andre organismer.

En lavorganisme inneholder allerede både produsentalger og forbrukersopp. Derfor er en lav ikke bare en egen organisme, men også et helt miniatyr "økosystem" som kan leve uavhengig. Med symbiosen til en sopp og alger er det mulig å kolonisere steder hvor de ikke er levedyktige uten hverandre.

For å sjekke antagelsen din, les teksten, før en dialog med forfatteren: B - still et spørsmål til forfatteren av teksten; O - forutsi svaret; P - sjekk deg selv i teksten. Etter å ha lest teksten, trekk en konklusjon om leksjonsproblemet.

Hvilke "yrker" nøyaktig og hvorfor? O Prøv å huske.

En lavorganisme inneholder allerede både produsentalger og forbrukersopp.

Bare gjennom felles innsats kan de opprettholde sirkulasjonen av stoffer.

Konklusjon: Symbiosen av sopp og alger i lav gjør at de kan overleve under forhold som er ugunstige for andre organismer.

Hvilke egenskaper skal den øvre overflaten av en lav ha?

Den øvre overflaten av laven skal være tett og glatt.

ANVENDE NY KUNNSKAP

1. Hva er lav?

Lav er ikke planter, men en symbiose av sopp og alger.

2. Hvilke grupper lav kjenner du til?

1. Skallav er tynne filmer av forskjellige farger som fester seg tett til overflaten de lever på.

2. Bladlav i form av plater, noen steder tett presset til bakken, og andre steder som strekker seg fra den.

3. Buskete lav i form av trakter, forgreningsrør, forgrenede bånd og snorer.

3. Hvorfor kan lav slå seg ned på de tørreste stedene?

Lav blir mettet med fuktighet etter regn eller dugg.

4. Hvordan hjelper sopp og alger, som eksisterer side om side i en lav, hverandre?

I en lav dekker soppen algene og holder på fuktighet for den, og algen forsyner soppen med organiske stoffer.

5. Hvorfor regnes lav som en egen gruppe levende organismer, og ikke et økosystem av samlevende alger og sopp?

Soppen og algene i laven samhandler veldig tett med hverandre.

Soppene som utgjør en lav eksisterer ikke i naturen uten alger, og derfor kan lav ikke være et økosystem av alger og sopp som lever sammen.

6. Se for deg en biosfære hvor bare lav vokser. Hvilke problemer vil innbyggerne møte? La en av dere foreslå ideer og den andre vurdere. Bytt deretter oppgaver.

Et av problemene som en biosfære bestående av lav alene vil møte, er akkumuleringen av forfallsprodukter fra disse organismene på grunn av fraværet av ødeleggere. Syklusen av stoffer ville opphøre, planeten ville bli til en dump av døde lav.

Et annet problem kan være uttømmingen av karbondioksid i atmosfæren. På grunn av prosessen med fotosyntese som forekommer i alger, vil oksygen aktivt samle seg. Selvfølgelig brukes det delvis i respirasjonen av alger og lavsopper, men dette volumet er kanskje ikke nok til å opprettholde balansen mellom oksygen og karbondioksid.

7. Hvorfor er det ingen lav i form av et høyt tre?

Lav vokser veldig sakte: i løpet av et år øker de med noen få millimeter, og noen med brøkdeler av en millimeter.

MIN BIOLOGISKE FORSKNING

Fukt foliose eller fruktoselav. Undersøk bakkesiden av en bladplante eller innsiden av en busket plante under et mikroskop. Se på oversiden. Undersøk en del av lav. Prøv å finne algeceller og sopphyfer. Skisser dem.

Alle komponenter i dyre- og planteverdenen er nært forbundet og inngår komplekse forhold. Noen er gunstige for deltakerne eller til og med livsviktige, for eksempel lav (resultatet av en symbiose av en sopp og alger), andre er likegyldige, og atter andre er skadelige. Basert på dette er det vanlig å skille mellom tre typer forhold mellom organismer - nøytralisme, antibiose og symbiose. Den første er faktisk ikke noe spesielt. Dette er forhold mellom befolkninger som bor i samme territorium der de ikke påvirker hverandre og ikke samhandler. Men antibiose og symbiose er eksempler som forekommer svært ofte de er viktige komponenter i naturlig utvalg og deltar i artens divergens. La oss se på dem mer detaljert.

Symbiose: hva er det?

Det er en ganske vanlig form for gjensidig fordelaktig samliv av organismer, der eksistensen av en partner er umulig uten den andre. Det mest kjente tilfellet er symbiosen av en sopp og alger (lav). Dessuten mottar den første fotosyntetiske produkter syntetisert av den andre. Og algene trekker ut mineralsalter og vann fra soppens hyfer. Å leve separat er umulig.

Kommensalisme

Kommensalisme er faktisk en ensidig bruk av en art av en annen, uten å ha en skadelig effekt på den. Det kan komme i flere former, men det er to hovedformer:

Alle andre er til en viss grad modifikasjoner av disse to formene. For eksempel entoikia, der en art lever i kroppen til en annen. Dette er observert hos karpefisk, som bruker cloaca av holothurians (en pigghudsart) som et hjem, men lever utenfor den på forskjellige små krepsdyr. Eller epibiose (noen arter lever på overflaten av andre). Spesielt brakker har det bra på knølhval, uten å forstyrre dem i det hele tatt.

Samarbeid: beskrivelse og eksempler

Samarbeid er en form for forhold der organismer kan leve hver for seg, men noen ganger forenes til felles fordel. Det viser seg at dette er en valgfri symbiose. Eksempler:

Gjensidig samarbeid og samliv i dyremiljøet er ikke uvanlig. Her er bare noen av de mest interessante eksemplene.

Symbiotisk forhold mellom planter

Plantesymbiose er veldig vanlig, og hvis du ser nøye på verden rundt oss, kan du se det med det blotte øye.

Symbiose (eksempler) av dyr og planter

Eksemplene er svært mange, og mange forhold mellom ulike elementer i plante- og dyreverdenen er fortsatt dårlig forstått.

Hva er antibiotika?

Symbiose, eksempler som finnes på nesten hvert trinn, inkludert i menneskelivet, som en del av naturlig utvalg, er en viktig komponent i evolusjonen som helhet.