สิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกนี้แบ่งออกเป็นอาณาจักร การจำแนกประเภทขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของนิวเคลียส มีอาณาจักรโปรคาริโอตที่ไม่มีนิวเคลียส ซึ่งรวมถึงแบคทีเรียและสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว (ไซยาเนีย) อาณาจักรยูคาริโอตประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่มีนิวเคลียส ได้แก่ เชื้อรา พืช และสัตว์ แม้ว่าแบคทีเรีย เชื้อรา พืช (สาหร่ายขึ้นไป) สัตว์จะประกอบเป็นอาณาจักรที่แยกจากกัน แต่ก็มีคุณสมบัติทั่วไประหว่างพวกมันด้วย

แบคทีเรียและไซยาไนด์จัดอยู่ในประเภทโปรคาริโอต ความแตกต่างที่สำคัญคือ:

• ขาดแกนกลางที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน
• ไม่มีออร์แกเนลล์เมมเบรน
• การปรากฏตัวของ mesosomes (ชนิดของเยื่อหุ้มเซลล์ที่ยื่นออกมาตรงกลางเซลล์);
• ไรโบโซมขนาดเล็กเมื่อเทียบกับยูคาริโอต
• แบคทีเรียมีโครโมโซมหนึ่งอัน ไซยาโนแบคทีเรียมีโครโมโซมหลายอันที่อยู่ในไซโตพลาสซึม
• ขาดนิวคลีโอลี;
• ไม่มีไมโตคอนเดรีย
• ผนังเซลล์ของแบคทีเรียประกอบด้วยมูริน และไซยาไนด์ประกอบด้วยเซลลูโลส
• แฟลเจลลามีความโดดเด่นด้วยโครงสร้างที่เรียบง่ายและมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก
• ไม่มีกระบวนการทางเพศเกิดขึ้นจากการแบ่งตัว

ภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย จุลินทรีย์จำนวนมากจะก่อตัวเป็นสปอร์ ซึ่งอาจต้องรอสภาวะที่เหมาะสมสำหรับชีวิตและการพัฒนาเป็นเวลาหลายปี พืชและเชื้อรายังผลิตสปอร์ด้วย แต่พวกมันต้องการพวกมันในการสืบพันธุ์ มีจุลินทรีย์ที่กินอาหารเหมือนพืชและเป็นออโตโทรฟ และบางชนิดก็กินสัตว์และเป็นเฮเทอโรโทรฟ แตกต่างจากสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ที่ชีวิตเป็นไปไม่ได้หากไม่มีออกซิเจน มีจุลินทรีย์ที่สามารถอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมแบบไม่ใช้ออกซิเจนได้ และในทางกลับกัน ออกซิเจนกลับเป็นอันตรายต่อพวกมัน

แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตจำนวนมากที่สุดในโลก และส่วนใหญ่ยังไม่มีใครสำรวจ

อาณาจักรพืช

การจำแนกประเภทขึ้นอยู่กับความแตกต่างหลัก - โภชนาการออโตโทรฟิค พวกมันสามารถเปลี่ยนสารอนินทรีย์ให้เป็นสารอินทรีย์ได้ การทำเช่นนี้พวกเขาต้องการพลังงานแสงอาทิตย์ นี่เป็นลักษณะของไซยาโนแบคทีเรียด้วย ต้องขอบคุณพืชและไซยาโนแบคทีเรียที่ทำให้อากาศบนโลกอุดมด้วยออกซิเจนซึ่งจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ พืชเป็นแหล่งอาหารของสิ่งมีชีวิตอื่นๆ อีกมากมาย พวกเขาแบ่งออกเป็นสองอาณาจักรย่อย: สาหร่ายและอาณาจักรที่สูงกว่า สาหร่ายไม่มีราก ลำต้น และใบ ไม่เหมือนรูปแบบที่สูงกว่า

สถานที่พิเศษถูกครอบครองโดยสาหร่ายดึกดำบรรพ์ (ไพโรไฟต์) ซึ่งไม่มีฮิสโตนในโครโมโซม โครงสร้างของมันอยู่ใกล้กับนิวเคลียสของแบคทีเรีย ผนังเซลล์ของสาหร่ายบางชนิดประกอบด้วยไคติน เช่นเดียวกับเซลล์ของสัตว์และเชื้อรา สาหร่ายสีแดงแตกต่างจากสายพันธุ์อื่นตรงที่เซลล์ของมันไม่มีแฟลเจลลา มีความแตกต่างในลักษณะโครงสร้างและกระบวนการทางชีวเคมี

อาณาจักรแห่งเห็ด

เป็นเวลานานที่นักวิทยาศาสตร์ถกเถียงกันว่าจะแยกเห็ดออกเป็นอาณาจักรที่แยกจากกันหรือไม่ จากการถกเถียงกันมานาน พวกมันจึงถูกแยกออกจากกัน เนื่องจากมีหลายอย่างเหมือนกันกับทั้งพืชและสัตว์

วิธีการโภชนาการของพวกเขาเหมือนกับของสัตว์ - เฮเทอโรโทรฟิก เช่นเดียวกับสัตว์ พวกมันขาดพลาสติดและมีไคตินอยู่ในผนังเซลล์ อันเป็นผลมาจากกระบวนการเผาผลาญทำให้เกิดยูเรีย เชื้อราก็เหมือนกับพืชที่ดูดซับสารอาหารผ่านการดูดซึม พวกมันไม่เคลื่อนที่และมีรูปแบบการเจริญเติบโตคล้ายกับพืช

เชื้อราบางชนิดแพร่พันธุ์ได้เหมือนแบคทีเรีย ─ แบบไม่อาศัยเพศ บางชนิดเหมือนพืช ─ ในทางพืช บางชนิดเหมือนสัตว์ ─ ทางเพศ หลายชนิดเช่นเดียวกับจุลินทรีย์ ประมวลผลสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว ดังนั้นจึงมีบทบาทเป็น "ความเป็นระเบียบ" หลายชนิดมีประโยชน์และใช้ในการผลิตยาปฏิชีวนะ ฮอร์โมน และวิตามิน

ขึ้นอยู่กับวิธีที่พวกเขาบริโภคสารอินทรีย์ พวกมันแบ่งออกเป็นสามประเภท:

ไลเคน

นักวิทยาศาสตร์หลายคนยืนกรานที่จะจำแนกไลเคนเป็นอาณาจักรที่แยกจากกัน มีสาเหตุหลายประการสำหรับเรื่องนี้ พวกมันสามารถเป็นสัญลักษณ์ได้:

• เห็ดและสาหร่าย
• เชื้อราแบคทีเรียและสาหร่าย

ตามลักษณะที่ปรากฏพวกเขาแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:

• เยื่อหุ้มสมอง (ซึ่งเติบโตบนก้อนหินและเติบโตอย่างมั่นคงกับพื้นผิว);
• ใบไม้ (ติดกับพื้นผิวด้วยก้าน);
• เป็นพวง (ติดอยู่กับดิน, ต้นไม้, พุ่มไม้ในรูปของพุ่มไม้)

ร่างกายของไลเคนเรียกว่าแทลลัส ซึ่งมีขนาด สี รูปร่าง และโครงสร้างแตกต่างกันในแต่ละสายพันธุ์ แทลลัสอาจมีขนาดตั้งแต่หลายเซนติเมตรถึงหนึ่งเมตร

ไลเคนเติบโตช้ามาก แต่อายุของมันอาจอยู่ได้ตั้งแต่หลายร้อยถึงหลายพันปี

จากผลของ symbiosis ทำให้ได้สิ่งมีชีวิตเพียงตัวเดียว นอกจากนี้เส้นใยของเชื้อรายังเกี่ยวพันกันอย่างใกล้ชิดกับเซลล์สาหร่าย ดังนั้นไลเคนจึงรวมสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงในโครงสร้างและวิธีการให้อาหาร เชื้อราที่ก่อให้เกิด symbiosis กับสาหร่ายนั้นไม่พบแยกจากกันในธรรมชาติ แต่ชนิดของสาหร่ายที่มีส่วนร่วมใน symbiosis ก็สามารถพบได้ในฐานะสิ่งมีชีวิตที่แยกจากกัน

ไลเคนมีวิธีให้อาหารที่เป็นเอกลักษณ์: เชื้อราดูดซับแร่ธาตุที่ละลายอยู่ และไซยาโนแบคทีเรียก่อตัวเป็นอินทรียวัตถุและมีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ไลเคนสามารถสืบพันธุ์ได้ด้วยสปอร์หรือโดยการแบ่งแทลลัส

ความอ่อนไหวของไลเคนต่อสภาพแวดล้อมที่มีมลภาวะทำให้ไลเคนเป็นตัวชี้วัดความสะอาด หลายชนิดใช้สำหรับโภชนาการสัตว์และเพื่อการรักษาโรค

อาณาจักรสัตว์

อาณาจักรสัตว์แบ่งออกเป็นสองอาณาจักรย่อย: โปรโตซัวและหลายเซลล์ แม้ว่าโปรโตซัวจะประกอบด้วยเซลล์เดียวเช่นเดียวกับแบคทีเรีย แต่ก็มีลักษณะเฉพาะของสัตว์ทั้งหมด มีโปรโตซัวหลายชนิดที่กินอาหารแบบออโตโทรฟิกในแสง และหากไม่มีโปรโตซัวก็จะเปลี่ยนไปเป็นเซลล์สืบพันธุ์แบบเฮเทอโรโทรฟี โปรโตซัวสามารถสืบพันธุ์ได้ทั้งแบบไม่อาศัยเพศ (การแบ่งเซลล์) และแบบอาศัยเพศ (การผันคำกริยา)

สัตว์และพืชมีเหมือนกันคือเมแทบอลิซึมและโครงสร้างเซลล์ ความแตกต่างที่สำคัญคือวิธีการรับประทานอาหาร สัตว์เป็นเฮเทอโรโทรฟนั่นคือพวกมันกินสารประกอบอินทรีย์สำเร็จรูปและไม่สามารถสังเคราะห์สารอนินทรีย์ได้ ส่วนใหญ่เป็นมือถือ

โครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นของเซลล์ยูคาริโอตแสดงให้เห็นว่าเซลล์เหล่านี้ได้รับการปรับปรุงเหล่านี้อันเป็นผลมาจากวิวัฒนาการ และการดำรงอยู่พร้อมกันบนโลกของทั้งโปรคาริโอตและยูคาริโอตแสดงให้เห็นว่ากระบวนการทางชีววิทยาเป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดอาศัยอยู่ในปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันอย่างสมบูรณ์ และการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตอย่างน้อยหนึ่งสายพันธุ์จะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่อาจรักษากลับคืนได้ มีสถานที่บนโลกสำหรับห่วงโซ่ระบบนิเวศทุกประเภท

SYMBIOSIS - ความสัมพันธ์ประเภทหนึ่งระหว่างสิ่งมีชีวิตในกลุ่มระบบที่แตกต่างกัน - การอยู่ร่วมกันที่เป็นประโยชน์ร่วมกันของบุคคลตั้งแต่สองสายพันธุ์ขึ้นไป เช่น สาหร่าย เชื้อรา และจุลินทรีย์ภายในร่างกายของไลเคน[...]

Symbiosis หรือการอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตทั้งสองถือเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ทางชีววิทยาที่น่าสนใจและยังคงเป็นปริศนาส่วนใหญ่ แม้ว่าการศึกษาประเด็นนี้จะมีประวัติยาวนานเกือบศตวรรษก็ตาม ปรากฏการณ์ของ symbiosis ถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวสวิส Schwenderer ในปี พ.ศ. 2420 ในขณะที่ศึกษาไลเคนซึ่งเมื่อปรากฎว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยสาหร่ายและเชื้อรา คำว่า "symbiosis" ปรากฏในวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ในภายหลัง มันถูกเสนอในปี 1879 โดย De Bary[...]

ซิมไบโอซิส [gr. การอยู่ร่วมกันแบบ symbiosis] - การอยู่ร่วมกันในระยะยาวของสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ (symbionts) ซึ่งมักจะนำมาซึ่งผลประโยชน์ร่วมกัน (เช่นไลเคน - C. เชื้อราและสาหร่าย)[...]

Symbiosis เกิดขึ้นในธรรมชาติบนพื้นฐานทางสรีรวิทยาดังต่อไปนี้: เชื้อราที่เกาะไลเคนกับสารตั้งต้นจะทำให้สาหร่ายมีน้ำและแร่ธาตุที่ละลายอยู่ในนั้นตลอดจนระบบของเอนไซม์ สาหร่ายผลิตคาร์โบไฮเดรตในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งถูกใช้โดยทั้งตัวสาหร่ายและเชื้อรา โดยส่วนใหญ่แล้วสาหร่ายจะรับน้ำและฝุ่นที่มีสารอนินทรีย์จากชั้นบรรยากาศ[...]

ในบรรดาสิ่งมีชีวิตที่คล้ายกันนั้น สิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกับสาหร่ายนั้นไม่ได้ครอบครองตำแหน่งที่น้อยที่สุด สาหร่ายสามารถเข้าสู่ความสัมพันธ์ทางชีวภาพได้ไม่เพียงแต่ซึ่งกันและกันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงตัวแทนของกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่เป็นระบบต่างๆ ของทั้งอาณาจักรสัตว์และพืชด้วย (แบคทีเรีย สัตว์เซลล์เดียวและหลายเซลล์ เชื้อรา มอส เฟิร์น ยิมโนสเปิร์ม และแองจิโอสเปิร์ม) อย่างไรก็ตาม รายชื่อสาหร่ายดังกล่าวมีจำกัดมาก[...]

ในสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว (ไซยาโนแบคทีเรีย) การตรึงไนโตรเจนสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในรูปแบบสิ่งมีชีวิตอิสระและในสิ่งมีชีวิตที่อยู่ร่วมกับเชื้อรา (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของไลเคนบางชนิด) หรือกับมอส เฟิร์น และในกรณีที่ทราบกรณีหนึ่งคือกับพืชที่มีเมล็ด ใบของเฟิร์นน้ำขนาดเล็ก Azolla ที่ลอยอยู่ในน้ำมีรูพรุนขนาดเล็กมากซึ่งเต็มไปด้วยสาหร่าย Apanaena สีเขียวแกมน้ำเงินซึ่งทำหน้าที่ตรึงไนโตรเจนอย่างแข็งขัน (Moore, 1969) เป็นเวลาหลายศตวรรษที่เฟิร์นนี้มีบทบาทสำคัญในนาข้าวที่ถูกน้ำท่วมทางตะวันออก ก่อนที่จะปลูกต้นกล้าข้าว ทุ่งนาที่ถูกน้ำท่วมจะถูกปกคลุมไปด้วยเฟิร์น ซึ่งช่วยตรึงไนโตรเจนไว้เพียงพอที่จะให้ข้าวในช่วงสุกงอม วิธีนี้ควบคู่ไปกับการกระตุ้นสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินที่มีชีวิตอิสระ ทำให้สามารถปลูกข้าวในแปลงเดียวกันได้ตามฤดูกาลโดยไม่ต้องใส่ปุ๋ย เช่นเดียวกับแบคทีเรียจากก้อนพืชตระกูลถั่ว สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินที่มีประสิทธิภาพมากกว่าสิ่งมีชีวิตอิสระ [การทบทวนการตรึงไนโตรเจนด้วยสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินโดย Peters (1978)][...]

ตัวอย่างทั่วไปของ symbiosis คือการอยู่ร่วมกันอย่างใกล้ชิดระหว่างเชื้อราและสาหร่าย ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของสิ่งมีชีวิตพืชที่ซับซ้อนมากขึ้น - ไลเคน - ซึ่งปรับให้เข้ากับสภาพธรรมชาติได้มากขึ้น อีกตัวอย่างที่ชัดเจนของการอยู่ร่วมกันทางชีวภาพในดินคือการทำงานร่วมกันของเชื้อรากับพืชที่สูงขึ้น เมื่อเชื้อราก่อตัวเป็นจุลินทรีย์บนรากของพืช สังเกตความสัมพันธ์ร่วมกันที่ชัดเจนระหว่างแบคทีเรียปมกับพืชตระกูลถั่ว[...]

แต่มุมมองอื่นๆ ยังคงพัฒนาต่อไป นักวิจัยบางคนเน้นย้ำว่าไลเคนมีลักษณะหลายอย่างที่บ่งบอกถึงการเกิด symbiosis ชนิดพิเศษที่มีการพัฒนาอย่างมาก ซึ่งใครๆ ก็อาจเรียกว่า "supersymbiosis" การอยู่ร่วมกันในไลเคนนั้นมีลักษณะเฉพาะคือพัฒนาการทางประวัติศาสตร์และการเกิดสัณฐานวิทยา ซึ่งนำไปสู่การเกิดขึ้นของรูปแบบชีวิตเฉพาะและประเภทของโครงสร้างที่ไม่พบแยกจากกันในเชื้อราหรือสาหร่าย ไลเคนมีคุณสมบัติทางชีวภาพพิเศษจำนวนหนึ่งที่ไม่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตกลุ่มอื่น นี่คือวิธีการสืบพันธุ์ด้วยความช่วยเหลือของ soredia และ isidia ความเป็นเอกลักษณ์ของการเผาผลาญการก่อตัวของสารไลเคนที่เฉพาะเจาะจงในการสังเคราะห์ซึ่งองค์ประกอบทางชีวภาพทั้งสองของไลเคนแทลลัสมีส่วนร่วม ฯลฯ [... ]

ตัวอย่างทั่วไปของ symbiosis ที่ใกล้ชิดหรือการซึ่งกันและกันระหว่างพืชคือการอยู่ร่วมกันของสาหร่ายและเชื้อราซึ่งก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตไลเคนที่มีลักษณะพิเศษ (รูปที่ 6.11)[...]

ดังนั้นไลเคนจึงเป็นสิ่งมีชีวิตที่ผสมผสานระหว่างเชื้อราและสาหร่าย สายพันธุ์ของพวกมันแทบไม่เคยพบในรัฐอิสระ เส้นใยจากเชื้อราจะพันสาหร่ายและดูดซับสารที่พวกมันดูดซึมเข้าไป และสาหร่ายจะได้รับน้ำและแร่ธาตุจากเส้นใยของเชื้อรา ไลเคนเป็นที่รู้จักมากกว่า 20,000 สายพันธุ์ ซึ่งบ่งบอกถึงความสำคัญอย่างยิ่งของการเกิด symbiosis[...]

เขตระหว่างเขตป่าด้านเหนือกับน้ำแข็งถาวรมักเรียกว่าทุนดรา พืชที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่งในทุ่งทุนดราคือไลเคนกวางเรนเดียร์ ("มอสกวาง") Otadonia สัตว์เหล่านี้กลับกลายเป็นอาหารของหมาป่าและมนุษย์ พืชทุนดรายังถูกกินโดยเลมมิ่ง - สัตว์ฟันแทะหางสั้นปุยที่มีลักษณะคล้ายหมีจิ๋ว - และนกกระทา ตลอดฤดูหนาวอันยาวนานและฤดูร้อนอันสั้น สุนัขจิ้งจอกอาร์กติกและนกฮูกหิมะจะกินอาหารจำพวกเลมมิ่งและสัตว์ฟันแทะที่เกี่ยวข้องเป็นหลัก ในกรณีเหล่านี้ทั้งหมด ห่วงโซ่อาหารค่อนข้างสั้น และการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในจำนวนสิ่งมีชีวิตในระดับใดระดับหนึ่งในสามระดับอาหารจะสะท้อนให้เห็นอย่างชัดเจนในระดับอื่น เนื่องจากแทบไม่มีโอกาสเปลี่ยนไปใช้อาหารอื่นเลย ดังที่เราจะได้เห็นในภายหลัง นี่คือหนึ่งในเหตุผลที่สิ่งมีชีวิตในอาร์กติกบางกลุ่มต้องเผชิญกับความผันผวนอย่างมากของจำนวน ตั้งแต่ความอุดมสมบูรณ์จนเกือบจะสูญพันธุ์ เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าสิ่งนี้มักเกิดขึ้นกับอารยธรรมของมนุษย์ที่ต้องพึ่งพาแหล่งอาหารหนึ่งหรือหลายแหล่ง (โปรดจำไว้ว่า "ความอดอยากมันฝรั่ง" ในไอร์แลนด์2) ในอลาสกา มนุษย์ทำให้เกิดความผันผวนอย่างมากในจำนวนสิ่งมีชีวิตโดยไม่ได้ตั้งใจโดยการแนะนำกวางเรนเดียร์ที่เลี้ยงในบ้านจากแลปแลนด์ กวางเรนเดียร์ไม่เหมือนกับกวางแคริบูพื้นเมืองที่ไม่มีการอพยพ ในแลปแลนด์ กวางเรนเดียร์จะถูกย้ายจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งเพื่อหลีกเลี่ยงการเลี้ยงสัตว์มากเกินไป แต่ชาวอินเดียนแดงและเอสกิโมในอลาสก้าไม่มีทักษะในการต้อนสัตว์ (กวางแคริบูป่าจะย้ายจากทุ่งหญ้าแห่งหนึ่งไปยังอีกทุ่งหญ้าหนึ่งด้วยตัวเอง) ผลก็คือ กวางเรนเดียร์ทำให้ทุ่งหญ้าหลายแห่งหมดลง ส่งผลให้ปริมาณอาหารของกวางแคริบูลดลงเช่นกัน นี่เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อมีการใช้ระบบที่มีการประสานงานอย่างดีเพียงบางส่วนเท่านั้น เราจะมีโอกาสสังเกตว่าสัตว์ที่แนะนำมักจะกลายเป็นหายนะหากไม่มีการถ่ายโอนกลไกการควบคุมตามธรรมชาติหรือเทียมไปยังที่อยู่อาศัยใหม่[...]

ความสัมพันธ์ทางชีวภาพเป็นประโยชน์ร่วมกันสำหรับทั้งสองฝ่าย ใน symbiosis ทั้งสองฝ่ายจะพึ่งพาซึ่งกันและกัน ระดับของการพึ่งพาซึ่งกันและกันอาจแตกต่างกันมาก: จากความร่วมมือโปรโตเมื่อแต่ละคู่ค้าสามารถดำรงอยู่ได้อย่างอิสระหากการพึ่งพาอาศัยกันถูกทำลายไปจนถึงการซึ่งกันและกันเมื่อทั้งสองฝ่ายพึ่งพาซึ่งกันและกันมากจนการถอดพันธมิตรคนใดคนหนึ่งออกไปนำไปสู่สิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ความตายของทั้งสองคน ตัวอย่างของการเกิดความร่วมมือคือความสัมพันธ์ระหว่างปูกับดอกไม้ทะเล ซึ่งเกาะติดกับปู พรางตัว และปกป้องปูด้วยเซลล์ที่กัด ในขณะเดียวกันก็ใช้ปูเป็นพาหนะและดูดซับเศษอาหาร กรณีของการร่วมกันมักเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่มีความต้องการที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น บ่อยครั้งที่ความสัมพันธ์ดังกล่าวเกิดขึ้นระหว่างออโตโทรฟและเฮเทอโรโทรฟ ในขณะเดียวกันก็ดูเหมือนจะเสริมซึ่งกันและกัน ตัวอย่างที่เด่นชัดของการร่วมกันคือไลเคน - มันเป็นระบบทางชีวภาพของเชื้อราและสาหร่ายซึ่งมีการเชื่อมต่อทางการทำงานและทางสัณฐานวิทยาซึ่งใกล้เคียงกันมากจนถือได้ว่าเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดพิเศษซึ่งแตกต่างจากส่วนประกอบใด ๆ ของมัน ดังนั้นไลเคนจึงมักไม่จัดอยู่ในประเภท symbioses ของสองสายพันธุ์ แต่เป็นสิ่งมีชีวิตที่แยกจากกัน สาหร่ายให้เชื้อราด้วยผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์ด้วยแสง และเชื้อราซึ่งเป็นตัวย่อยสลายให้แร่ธาตุแก่สาหร่ายและยังเป็นสารตั้งต้นที่มันอาศัยอยู่ด้วย สิ่งนี้ทำให้ไลเคนดำรงอยู่ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยอย่างยิ่ง[...]

ปรากฏการณ์ที่พบบ่อยในความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันคือการอยู่ร่วมกันหรือการอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตตั้งแต่ 2 สายพันธุ์ขึ้นไป ซึ่งไม่มีสิ่งมีชีวิตใดสามารถอยู่แยกกันได้ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด สิ่งมีชีวิตทางชีวภาพทั้งชั้นนั้นมีไลเคน - เชื้อราและสาหร่ายอาศัยอยู่ด้วยกัน ในกรณีนี้ตามกฎแล้วเชื้อราไลเคนไม่ได้มีชีวิตอยู่เลยหากไม่มีสาหร่ายในขณะที่สาหร่ายส่วนใหญ่ที่ประกอบเป็นไลเคนก็พบในรูปแบบอิสระเช่นกัน ในการอยู่ร่วมกันที่เป็นประโยชน์ร่วมกันนี้ เชื้อราจะให้น้ำและแร่ธาตุที่จำเป็นสำหรับสาหร่าย และสาหร่ายจะให้เชื้อราด้วยผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์ด้วยแสง การรวมกันของคุณสมบัตินี้ทำให้สิ่งมีชีวิตทางชีวภาพเหล่านี้ไม่โอ้อวดต่อสภาพความเป็นอยู่อย่างยิ่ง พวกเขาสามารถเกาะบนหินเปลือยบนเปลือกไม้ ฯลฯ ในเวลาเดียวกันความจริงที่ว่าไลเคนได้รับแร่ธาตุส่วนสำคัญที่จำเป็นสำหรับชีวิตจากการตกตะกอนของฝุ่นบนพื้นผิวทำให้พวกมันไวต่อเนื้อหามาก ของสารพิษในอากาศ หนึ่งในวิธีการที่เชื่อถือได้มากที่สุดในการกำหนดระดับความเป็นพิษของสิ่งเจือปนในอากาศคือการคำนึงถึงจำนวนและความหลากหลายของไลเคนในพื้นที่ควบคุม การบ่งชี้ไลเคน[...]

กรณีพิเศษของปฏิสัมพันธ์ระหว่างจุลินทรีย์ - การสำแดงที่รุนแรงของ symbiosis - คือไลเคน พวกมันเป็นกลุ่มของสาหร่ายและเชื้อรา มักมีแบคทีเรียร่วมด้วย ความสัมพันธ์เหล่านี้มีความเสถียรมาก มีการพูดคุยกันในหัวข้อพิเศษ แต่จริงๆ แล้ว พวกมันคือจุลินทรีย์[...]

ไลเคนเป็นสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันระหว่างเชื้อรา สาหร่ายสีเขียว หรือไซยาโนแบคทีเรีย และ Azotobacter (รูปที่ 4) ด้วยเหตุนี้ไลเคนจึงเป็นสิ่งมีชีวิตที่รวมกัน เช่น เชื้อรา 4 สาหร่าย + อะโซโตแบคเตอร์ ซึ่งการมีอยู่ของไลเคนนั้นมั่นใจได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเส้นใยของเชื้อรามีหน้าที่ดูดซับน้ำและแร่ธาตุ สาหร่ายสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง และ อะโซโทแบคเตอร์สำหรับการตรึงไนโตรเจนในบรรยากาศ ไลเคนอาศัยอยู่ในเขตพฤกษศาสตร์และภูมิศาสตร์ทั้งหมด พวกมันสืบพันธุ์แบบพืช ไม่อาศัยเพศ และแบบอาศัยเพศ[...]

ไลเคนเป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะเฉพาะ ซึ่งเป็นตัวแทนของเชื้อราและสาหร่ายหรือไซยาโนแบคทีเรียที่มีเซลล์เดียว เชื้อราช่วยปกป้องสาหร่ายไม่ให้แห้งและให้น้ำ และสาหร่ายและไซยาโนแบคทีเรียผ่านกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงทำให้เกิดสารอินทรีย์ที่เชื้อรากินเข้าไป[...]

อนุกรมวิธานของไลเคนเบซิเดียมยังมีการพัฒนาไม่ดี เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิจัยได้ค้นพบเชื้อราใหม่ ๆ มากขึ้นเรื่อย ๆ ที่อยู่ใน symbiosis กับสาหร่ายอย่างต่อเนื่องหรือเป็นครั้งคราว ในกรณีส่วนใหญ่ การค้นพบเหล่านี้บ่งชี้ถึงธรรมชาติของปัญญาและวิวัฒนาการของความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกัน[...]

ไลเคนเป็นตัวแทนของกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนซึ่งมีลักษณะเฉพาะซึ่งร่างกายประกอบด้วยสององค์ประกอบเสมอ - เชื้อราและสาหร่าย ตอนนี้เด็กนักเรียนทุกคนรู้ดีว่าชีววิทยาของไลเคนนั้นมีพื้นฐานมาจากปรากฏการณ์ของ symbiosis - การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่แตกต่างกัน แต่เมื่อกว่าร้อยปีที่แล้ว ไลเคนถือเป็นปริศนาที่ยิ่งใหญ่สำหรับนักวิทยาศาสตร์ และการค้นพบแก่นแท้ของไลเคนโดยไซมอน ชเวนเดนเนอร์ในปี พ.ศ. 2410 ได้รับการประเมินว่าเป็นหนึ่งในการค้นพบที่น่าทึ่งที่สุดในยุคนั้น[...]

ไลเคน Marsupial เป็นกลุ่มที่เก่าแก่มากซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากเชื้อรา saprophytic ascomycete รูปแบบดั้งเดิม แอสโคไมซีตบางชนิดใน symbiosis ที่มีสีเขียวและสีน้ำเงินเขียว ไม่ค่อยมีสาหร่ายสีเหลืองสีเขียวและสีน้ำตาล ในกระบวนการพัฒนาวิวัฒนาการที่ยาวนาน ก่อให้เกิดแทลลีของโฟลิโอส ครัสโทส และไลเคนเป็นพวงจำนวนมากและหลากหลายมาก[...]

ประการที่สองไลเคนสร้างรูปแบบทางสัณฐานวิทยาพิเศษรูปแบบชีวิตซึ่งไม่พบแยกกันในเชื้อราและสาหร่ายที่ประกอบเป็นไลเคนแทลลัสนั่นคือ ไลเคนได้ผ่านกระบวนการก่อตัวทางประวัติศาสตร์ที่ยาวนานโดยอาศัย symbiosis ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของทางสัณฐานวิทยาที่เฉพาะเจาะจง รูปแบบของโครงสร้างภายนอกและภายใน .[...]

ไลเคนเบซิเดียมแตกต่างจากสัตว์มีกระเป๋าหน้าท้องในหลายลักษณะ ประการแรกร่างกายที่ติดผลมีอายุสั้นมักมีอายุหนึ่งปีในขณะที่มีกระเป๋าหน้าท้องอยู่เป็นเวลานาน - นับสิบหรือหลายร้อยปี ประการที่สอง การอยู่ร่วมกันระหว่างบาซิดิโอไมซีตกับสาหร่ายไม่ได้นำไปสู่การก่อตัวของรูปแบบชีวิตพิเศษหรือการแยกทางสัณฐานวิทยา ไลเคนเบซิเดียลมีรูปร่างภายนอกเหมือนกับเชื้อราที่มีชีวิตอิสระที่สอดคล้องกัน - เพลี้ยอ่อนหรืออะราเคิล ดังนั้นตัวแทนของคลาสนี้จึงไม่ใช่ไลเคนที่แท้จริง แต่เป็นไลเคนกึ่ง ประการที่สาม สารไลเคนจำเพาะซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของไลเคนที่มีกระเป๋าหน้าท้องหลายกลุ่มไม่พบในไลเคนพื้นฐาน [...]

วิธีการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมให้บริสุทธิ์นั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติ ทำให้สามารถกรองน้ำเสียจากสารอินทรีย์หลายชนิดให้บริสุทธิ์ได้ ออกซิเดชันทางชีวภาพดำเนินการโดยชุมชนของจุลินทรีย์ (biocenosis) รวมถึงแบคทีเรียโปรโตซัวและสิ่งมีชีวิตที่มีการจัดระเบียบสูงอีกจำนวนหนึ่ง - สาหร่ายเชื้อรา ฯลฯ ซึ่งเชื่อมโยงถึงกันเป็นคอมเพล็กซ์เดียวโดยความสัมพันธ์ที่ซับซ้อน (เมตาไบโอซิส ซิมไบโอซิส และการเป็นปรปักษ์กัน ). บทบาทที่โดดเด่นในชุมชนนี้เป็นของแบคทีเรีย ซึ่งมีจำนวนแตกต่างกันไปตั้งแต่ 10 ถึง 1,014 เซลล์ต่อมวลชีวภาพแห้ง (ชีวมวล) 1 กรัม จำนวนแบคทีเรียจำพวกสามารถเข้าถึง 5-10 จำนวนสปีชีส์ - หลายสิบหรือหลายร้อย[...]

เป็นลักษณะเฉพาะอย่างยิ่งที่คลอโรฟิลล์มีความเข้มข้นในเซลล์ในร่างกายที่มีการจัดระเบียบบางอย่าง - พลาสติด และพลาสติดก็เหมือนกับเซลล์ สืบพันธุ์ตามการแบ่ง ในเรื่องนี้ นักพฤกษศาสตร์บางคน (รวมถึง A. Famintsin) พยายามพิจารณาว่าปรากฏการณ์พื้นฐานนี้เป็นการพึ่งพาอาศัยกัน เหมือนกับไลเคน ซึ่งเป็นการรวมตัวกันของสาหร่ายสีเขียวและเชื้อรา[...]

ความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันหรือการร่วมกันเป็นหนึ่งในวิธีดำเนินการห่วงโซ่อาหาร โดยทั่วไป ห่วงโซ่อาหารบอกเป็นนัยว่าสายพันธุ์หนึ่งได้รับประโยชน์ ในขณะที่อีกสายพันธุ์หนึ่งได้รับอันตราย อย่างไรก็ตาม ในธรรมชาติ มีหลายกรณีที่สปีชีส์เข้าสู่ความสัมพันธ์ที่เป็นประโยชน์ร่วมกัน - ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าซึ่งกันและกัน ตัวอย่างคลาสสิกคือไลเคนซึ่งจริงๆ แล้วไม่ใช่สิ่งมีชีวิตเดียว แต่เป็นสิ่งมีชีวิตสองชนิด - เชื้อราและสาหร่าย เชื้อราให้การปกป้องสาหร่าย ทำให้สามารถอยู่รอดได้ในสภาวะที่มีความชื้นต่ำซึ่งตัวมันเองไม่สามารถอยู่รอดได้ และในฐานะผู้ผลิตสาหร่ายก็เป็นแหล่งอาหารให้กับเชื้อรา อย่างไรก็ตามเชื้อราเองก็อยู่ร่วมกับรากของต้นไม้ซึ่งกระบวนการของการร่วมกันเชิงบวกหรือ symbiosis นั้นคล้ายคลึงกับไลเคน เรายังนึกถึงความสัมพันธ์ระหว่างดอกไม้ทะเลกับปูเสฉวน ดอกไม้และแมลง ฯลฯ[...]

ก้อนของยิมโนสเปิร์ม (คำสั่ง Cycadales - ปรง, แปะก๊วย - hyikgos, Coniferales - ต้นสน) มีรูปร่างคล้ายปะการังแตกแขนงทรงกลมหรือคล้ายลูกปัด พวกมันมีความหนาและรากด้านข้างที่ถูกดัดแปลง ลักษณะของเชื้อโรคที่ก่อให้เกิดการก่อตัวยังไม่ได้รับการชี้แจงอย่างชัดเจน เอนโดไฟต์ของยิมโนสเปิร์ม ได้แก่ เชื้อรา (ไฟโคไมซีต) แอกติโนไมซีต แบคทีเรีย และสาหร่าย นักวิจัยบางคนแนะนำว่าการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตหลายตัว ตัวอย่างเช่น เชื่อกันว่าในปรง อะโซโตแบคเตอร์ แบคทีเรียปมและสาหร่ายมีส่วนร่วมในการทำงานร่วมกัน คำถามเกี่ยวกับการทำงานของก้อนในยิมโนสเปิร์มยังไม่ได้รับการแก้ไข นักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งกำลังพยายามที่จะยืนยันบทบาทของก้อนเนื้อในฐานะตัวตรึงไนโตรเจนเป็นหลัก นักวิจัยบางคนถือว่าปมโพโดคาร์ปเป็นแหล่งกักเก็บน้ำ และการทำงานของรากอากาศมักมีสาเหตุมาจากปมปรง

เชื่อกันว่าลัทธิร่วมกัน (การอยู่ร่วมกันอย่างเป็นประโยชน์ร่วมกัน) ของสิ่งมีชีวิตทั้งสองประเภทควรก่อตัวขึ้นทีละน้อย อันเป็นผลจากการวิวัฒนาการร่วมที่ยาวนาน อย่างไรก็ตาม การทดลองของนักชีววิทยาชาวอเมริกันได้แสดงให้เห็นว่าเชื้อราและสาหร่ายเซลล์เดียวหลายชนิดสามารถก่อให้เกิดระบบซึ่งกันและกันได้เกือบจะในทันที โดยไม่ต้องมีการปรับตัวร่วมกันก่อนหน้านี้และไม่มีการดัดแปลงทางพันธุกรรมใดๆ ในการทำเช่นนี้ เชื้อราและสาหร่ายจะต้องพบว่าตัวเองอยู่ในสภาพแวดล้อมที่พวกมันจะเป็นแหล่งของสารที่จำเป็นเพียงแหล่งเดียวของกันและกัน เช่น คาร์บอนไดออกไซด์และแอมโมเนียม การศึกษายืนยันสมมติฐาน "การติดต่อทางนิเวศวิทยา" ซึ่งไม่ใช่ว่าระบบซึ่งกันและกันที่มีอยู่ในธรรมชาติทั้งหมดไม่ควรถูกตีความว่าเป็นผลมาจากวิวัฒนาการร่วมกันในระยะยาว

ลัทธิร่วมกันแบบบังคับ (บังคับ) คือความสัมพันธ์ที่เป็นประโยชน์ร่วมกันระหว่างสองเผ่าพันธุ์ที่ไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากไม่มีกันและกัน เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าความสัมพันธ์ดังกล่าวจะค่อยๆ ก่อตัวขึ้นในระหว่างวิวัฒนาการร่วมกันในระยะยาวและการปรับตัวซึ่งกันและกัน โดยเป็นการ "บดบัง" สิ่งมีชีวิตซึ่งกันและกัน ไม่ต้องสงสัยเลยว่าในหลายกรณีเป็นเช่นนี้ (ดู N. Provorov, E. Dolgikh, 2006. การรวมระบบเมตาบอลิซึมของสิ่งมีชีวิตในระบบของ symbiosis)

แน่นอนว่าไม่ใช่ทุกสายพันธุ์ที่สามารถรวมเข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่ได้ ในระหว่างการแนะนำจะมีการเรียงลำดับแบบหนึ่งเกิดขึ้นในระหว่างที่ผู้มาใหม่บางคนหยั่งรากในสถานที่ใหม่ในขณะที่คนอื่นเสียชีวิต ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง เราต้องยอมรับว่าชุมชนที่เชื่อมโยงและเชื่อมโยงถึงกันสามารถเกิดขึ้นได้ไม่เพียงแต่เนื่องจากการ "บดบัง" สายพันธุ์ที่มีวิวัฒนาการร่วมกันในช่วงหลายล้านปีเท่านั้น แต่ยังเนื่องมาจากการคัดเลือกจากกลุ่มผู้อพยพแบบสุ่ม ของสายพันธุ์ที่เกื้อกูลกันและเข้ากันได้ดี แนวคิดนี้เรียกว่าการปรับให้เหมาะสมทางนิเวศน์ ได้รับการพัฒนาโดย Daniel Janzen นักนิเวศวิทยาชื่อดังชาวอเมริกันมาตั้งแต่ปี 1980

ระบบที่ผูกมัดซึ่งกันและกันซึ่งมักจะถือว่าเป็นสิ่งที่คล้ายกับการสิ้นพระชนม์ของวิวัฒนาการร่วมกันสามารถเกิดขึ้นได้ตามรูปแบบเดียวกันนั่นคือโดยไม่มีวิวัฒนาการร่วมใด ๆ - เพียงเพราะการติดต่อแบบสุ่มของสองสายพันธุ์ที่พบโดยบังเอิญซึ่งภายใต้เงื่อนไขบางประการจะเปิดออก อยู่ได้โดยปราศจากกันและกันไม่ได้? การทดลองที่ดำเนินการโดยนักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (สหรัฐอเมริกา) ช่วยให้เราสามารถตอบคำถามนี้ได้อย่างยืนยัน

ผู้เขียนได้ทำงานร่วมกับยีสต์รุ่น Saccharomyces cerevisiae ของคนทำขนมปังทั่วไปและสาหร่ายเซลล์เดียว Chlamydomonas reinhardtii ที่พบได้ทั่วไปเท่าเทียมกัน โดยธรรมชาติแล้ว สปีชีส์เหล่านี้ไม่ได้ถูกพบเห็นในความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน อย่างไรก็ตาม ในห้องปฏิบัติการ พวกมันก่อให้เกิดพันธะที่แยกไม่ออกได้ง่ายและรวดเร็ว โดยไม่มีวิวัฒนาการหรือการดัดแปลงทางพันธุกรรมใดๆ ในการทำเช่นนี้ ปรากฏว่าเพียงพอที่จะปลูกยีสต์และคลาไมโดโมนาโดยไม่ต้องเข้าถึงอากาศในสภาพแวดล้อมที่กลูโคสเป็นแหล่งคาร์บอนเพียงแหล่งเดียว และโพแทสเซียมไนไตรท์เป็นแหล่งไนโตรเจนเพียงแหล่งเดียว

รูปแบบของความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันระหว่างยีสต์และ Chlamydomonas นั้นค่อนข้างง่าย (รูปที่ 1) ยีสต์กินกลูโคสและผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งจำเป็นสำหรับ Chlamydomonas สำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง (chlamydomonas ไม่ทราบวิธีใช้กลูโคสที่มีอยู่ในตัวกลาง) ในส่วนของสาหร่ายจะลดไนไตรท์โดยเปลี่ยนไนโตรเจนให้อยู่ในรูปแบบที่ยีสต์ (แอมโมเนียม) เข้าถึงได้ ดังนั้นยีสต์จึงให้คาร์บอนแก่ Chlamydomonas และ Chlamydomonas ให้ไนโตรเจนแก่ยีสต์ ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว ทั้งสองสายพันธุ์ไม่สามารถเติบโตได้หากไม่มีอีกสายพันธุ์หนึ่ง นี่คือการผูกมัดซึ่งกันและกัน

ผู้เขียนเชื่อมั่นว่าระบบซึ่งกันและกันเติบโตได้อย่างปลอดภัยในระดับความเข้มข้นของกลูโคสและไนไตรท์ที่หลากหลาย แม้ว่าทั้งสองสายพันธุ์จะไม่รอดเพียงลำพังภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ก็ตาม เฉพาะความเข้มข้นของกลูโคสหรือไนไตรท์ที่ลดลงอย่างมากเท่านั้นที่การเจริญเติบโตของวัฒนธรรมผสมจะหยุดลง

หากคุณเปิดระบบ กล่าวคือ ให้สิทธิ์เข้าถึง CO2 ในชั้นบรรยากาศ คุณจะได้รับชุมชนที่มีผู้เข้าร่วมเพียงคนเดียว (ยีสต์) ที่ไม่สามารถอยู่ได้โดยปราศจากอีกคนหนึ่ง ในขณะที่ผู้เข้าร่วมคนที่สอง (Chlamydomonas) ไม่ต้องการผู้เข้าร่วมคนแรกอีกต่อไปเพื่อความอยู่รอด . อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ Chlamydomonas จะเติบโตได้ดีกว่าเมื่อมียีสต์มากกว่าไม่มียีสต์ (เห็นได้ชัดว่า CO2 ที่ปล่อยออกมาจากยีสต์จะเป็นประโยชน์ต่อยีสต์) ดังนั้น ระบบยังคงมีการซึ่งกันและกัน แม้ว่าในด้านสาหร่ายนั้น การร่วมกันจะไม่ผูกมัดอีกต่อไป ไม่มีสายพันธุ์ใดแทนที่อีกสายพันธุ์หนึ่ง

หากคุณเติมแอมโมเนียมลงในตัวกลาง สถานการณ์จะกลับกัน: ตอนนี้ยีสต์สามารถอยู่ได้โดยปราศจากสาหร่าย (และไม่ต้องการเลย) ในขณะที่สาหร่ายยังคงไม่สามารถอยู่ได้หากไม่มียีสต์ นี่ไม่ใช่การร่วมกันอีกต่อไป แต่เป็นการร่วมกัน (การปลดปล่อยจากสาหร่าย) ในกรณีนี้ ยีสต์ซึ่งแพร่พันธุ์ได้เร็วกว่าสาหร่าย จะปกคลุมพื้นที่อยู่อาศัยทั้งหมด ส่งผลให้คลาไมโดโมนาสสูญพันธุ์ ผู้เขียนแนะนำว่าความเสถียรของระบบที่ไม่สมมาตร (ซึ่งมีผู้เข้าร่วมเพียงคนเดียวเท่านั้นที่ต้องพึ่งพาอีกคนหนึ่งอย่างมาก) ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของอัตราการสืบพันธุ์ หากสายพันธุ์ที่ต้องพึ่งพาแพร่พันธุ์ได้เร็วกว่าสายพันธุ์อิสระ การอยู่ร่วมกันของทั้งสองสายพันธุ์ก็จะมีเสถียรภาพ มิฉะนั้น สายพันธุ์อิสระอาจเข้ามาแทนที่คู่ของมันโดยสิ้นเชิง

ผู้เขียนได้ทำการทดลองที่คล้ายกันกับ Chlamydomonas และเชื้อรา ascomycete ชนิดอื่น ปรากฎว่ายีสต์เกือบทุกประเภทภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ก่อให้เกิดความสัมพันธ์แบบผูกมัดซึ่งกันและกันกับ Chlamydomonas จริงอยู่ที่ประสิทธิภาพการผลิต (อัตราการเติบโต) ของคอมเพล็กซ์ทางชีวภาพนั้นแตกต่างกัน ไม่สามารถระบุได้ว่าขึ้นอยู่กับอะไร: ผู้เขียนไม่พบความเชื่อมโยงกับแนวโน้มของยีสต์ต่อการหายใจด้วยออกซิเจนหรือเมแทบอลิซึมที่ปราศจากออกซิเจน (การหมัก) หรือกับแหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติของยีสต์ หรือกับอัตราของ การสืบพันธุ์หรือระดับอิทธิพลของความเข้มข้นของไนไตรท์ต่อการเจริญเติบโตของยีสต์ เห็นได้ชัดว่าเรื่องนี้อยู่ในลักษณะอื่นของสายพันธุ์ที่ศึกษา

สาหร่ายคลอเรลลาที่มีเซลล์เดียวปฏิเสธที่จะสร้างความสัมพันธ์ร่วมกันกับยีสต์ เนื่องจากตัวมันเองสามารถกินกลูโคสเป็นอาหารได้ และในวัฒนธรรมผสมจะแทนที่ยีสต์ ยีสต์ Hansenula polymorpha ไม่ได้ก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนที่ผูกมัดซึ่งกันและกันกับสาหร่ายเพราะพวกมันเองสามารถใช้ไนไตรท์เป็นแหล่งไนโตรเจนได้ แต่ถึงกระนั้น การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าแอสโคไมซีตและคลาไมโดโมนาหลากหลายสายพันธุ์พร้อมที่จะมีความสัมพันธ์ทางชีวภาพซึ่งกันและกันเมื่ออยู่ในสภาพที่เหมาะสม

ในบรรดาแอสโคไมซีตที่มีหลายเซลล์ (หรือแม่นยำกว่านั้นคือการสร้างเส้นใยขึ้นมา) มีการทดสอบวัตถุในห้องปฏิบัติการแบบคลาสสิกสองชิ้น - Neurospora crassa และ Aspergillus nidulans ทั้งสองสายพันธุ์สามารถลดไนไตรท์ได้ ดังนั้นจึงไม่ก่อให้เกิดระบบผูกมัดร่วมกันกับคลาไมโดโมแนส อย่างไรก็ตาม สายพันธุ์ดัดแปลงพันธุกรรมของเชื้อราเหล่านี้ซึ่งขาดความสามารถในการใช้ไนไตรท์ ได้เข้าสู่ symbiosis กับสาหร่ายในลักษณะเดียวกับยีสต์ เมื่อปรากฎว่าในกรณีนี้เซลล์ Chlamydomonas สัมผัสทางกายภาพโดยตรงกับเส้นใยของเชื้อรา: ภายใต้กล้องจุลทรรศน์จะมองเห็นเส้นใยได้ปกคลุมไปด้วย Chlamydomonas เหมือนต้นคริสต์มาส (รูปที่ 2)

ความสัมพันธ์ร่วมกันระหว่างคลาไมโดโมแนสและยีสต์ก็จำเป็นต้องมีการติดต่อทางกายภาพระหว่างเซลล์ด้วยเช่นกัน นี่เป็นหลักฐานจากความจริงที่ว่าการเขย่ายีสต์และสาหร่ายแบบผสมอย่างเป็นระบบทำให้การเติบโตของระบบทางชีวภาพช้าลงอย่างรวดเร็ว

ผู้เขียนค้นพบการสัมผัสที่แน่นหนาระหว่างผนังเซลล์ของ Aspergillus nidulans และ Chlamydomonas reinhardtii โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน และผนังเซลล์สาหร่ายที่จุดสัมผัสจะบางลง ซึ่งอาจอยู่ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ที่หลั่งออกมาจากเชื้อรา

การติดต่อระหว่างเซลล์ที่คล้ายกันเป็นลักษณะของระบบทางชีวภาพแบบคลาสสิกของเชื้อราและสาหร่าย - ไลเคน ในระหว่างการวิวัฒนาการ ascomycetes หลายครั้งได้เข้าสู่ symbiosis กับสาหร่ายและไซยาโนแบคทีเรียทำให้เกิดไลเคน กลุ่มที่ก่อไลเคนกระจัดกระจายไปทั่วต้นไม้สายวิวัฒนาการของแอสโคไมซีต ซึ่งหมายความว่าเหตุการณ์วิวัฒนาการดังกล่าวเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าและเป็นอิสระในเชื้อสายวิวัฒนาการของเชื้อราที่แตกต่างกัน (ดู F. Lutzoni et al., 2001. เชื้อสายเชื้อราที่สำคัญได้มาจากบรรพบุรุษไลเคนทางชีวภาพ) เห็นได้ชัดว่า ascomycetes โดยทั่วไปนั้น "มีใจโอนเอียง" (ดัดแปลงไว้ล่วงหน้า) ต่อการก่อตัวของสารเชิงซ้อนซึ่งเกิดขึ้นร่วมกันกับสาหร่ายที่มีเซลล์เดียว การทดลองของนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันอาจทำให้กระจ่างในระยะแรกของการก่อตัวของสารเชิงซ้อนดังกล่าว

อย่างไรก็ตาม เราไม่ควรประเมินค่าสูงเกินไปถึงความคล้ายคลึงของระบบซึ่งกันและกันกับไลเคนที่ได้รับจากการทดลอง หากเพียงเพราะในไลเคนส่วนใหญ่ มีเพียงส่วนประกอบของเชื้อราเท่านั้นที่ไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้เพียงลำพัง ในขณะที่ส่วนประกอบสังเคราะห์แสง (สาหร่ายเซลล์เดียวและไซยาโนแบคทีเรีย) ตามกฎแล้วสามารถอยู่ได้อย่างสมบูรณ์โดยไม่มีเชื้อรา นั่นคือไลเคนไม่ใช่ระบบบังคับซึ่งกันและกัน และการไม่สามารถเข้าถึง CO2 ในชั้นบรรยากาศก็ไม่ใช่ปัญหาที่สาหร่ายมักจะต้องเผชิญในธรรมชาติ สิ่งสำคัญในงานที่กำลังหารือคือการสาธิตหลักการทั่วไป การศึกษาแสดงให้เห็นว่าลัทธิร่วมกันแบบผูกมัดสามารถพัฒนาได้ทันทีโดยไม่ต้องวิวัฒนาการใดๆ เพียงเพราะความจริงที่ว่าเงื่อนไขที่เปลี่ยนแปลงทำให้สายพันธุ์ต้องพึ่งพาอาศัยกัน แน่นอนว่าเพื่อให้บางสิ่งที่ซับซ้อนอย่างแท้จริงและบูรณาการในระดับสูง เช่น ไลเคน พัฒนาจากคอมเพล็กซ์ทางชีวภาพที่ก่อตัวขึ้นอย่างเร่งรีบเช่นนี้ วิวัฒนาการร่วมหลายล้านปีก็ไม่จำเป็นอีกต่อไป

การกำหนดปัญหาของบทเรียน

Antoshka: บนเปลือกไม้และก้อนหินฉันเห็นพืชในรูปแบบของหนังบาง ๆ แผ่นยู่ยี่และท่อกิ่งสีเทา นักชีววิทยา: สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่พืช แต่เป็นไลเคนซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตกลุ่มพิเศษ พวกมันเป็นเหมือนระบบนิเวศทั้งหมดมากกว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด

กำหนดคำถามที่คุณต้องถามนักชีววิทยาเพื่อทำความเข้าใจคำพูดของเขา เปรียบเทียบกับฉบับผู้เขียน (หน้า 171)

ไลเคนแตกต่างจากพืชและเชื้อราอย่างไร?

มาจำสิ่งที่เรารู้กันดีกว่า

ซิมไบโอซิสคืออะไร? (§ 13)

Symbiosis คือการอยู่ร่วมกันที่เป็นประโยชน์ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ

ระบบนิเวศคืออะไร? (§2)

ระบบนิเวศคือการรวมกันของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตและสิ่งมีชีวิตจาก "อาชีพ" ที่แตกต่างกัน

คุณได้ศึกษาตัวอย่างของ symbiosis อะไรบ้าง? (มาตรา 13, 17)

การรวมตัวกันของแบคทีเรียปมกับพืชตระกูลถั่ว วัวที่มีแบคทีเรียอยู่ในท้อง เห็ดกับต้นไม้และสมุนไพร

เราแก้ปัญหา ค้นพบความรู้ใหม่

ค้นหาคำตอบสำหรับคำถามในข้อความ:

1) เหตุใดไลเคนจึงไม่สามารถเรียกว่าพืชได้?

2) อะไรคือความแตกต่างระหว่างกลุ่มนี้กับสิ่งมีชีวิตอื่น?

ไลเคนเป็นสิ่งมีชีวิตที่รวมตัวกันของเชื้อราและสาหร่าย ดังนั้นไลเคนจึงไม่เพียง แต่เป็นสิ่งมีชีวิตที่แยกจากกันเท่านั้น แต่ยังเป็น "ระบบนิเวศ" ขนาดเล็กทั้งหมดที่สามารถดำรงชีวิตได้อย่างอิสระ

ไลเคนมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากสิ่งมีชีวิตกลุ่มอื่น ๆ รวมถึงเชื้อราและสาหร่ายที่มีชีวิตอิสระในชีววิทยาพิเศษ: วิธีการสืบพันธุ์ การเจริญเติบโตช้า ทัศนคติต่อสภาพแวดล้อม ฯลฯ

ไลเคนมักอาศัยอยู่ในสถานที่ที่พืชบกชนิดอื่นไม่สามารถดำรงอยู่ได้

เดาว่าข้อความที่มีชื่อนี้พูดว่าอะไร อะไรคือสาเหตุของคุณสมบัติของไลเคนนี้?

ข้อความนี้อธิบายว่าไลเคนมีข้อได้เปรียบในการอยู่รอดในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยต่อสิ่งมีชีวิตอื่นได้อย่างไร

ไลเคนชนิดหนึ่งมีทั้งสาหร่ายที่ผลิตและเชื้อราสำหรับผู้บริโภคอยู่แล้ว ดังนั้นไลเคนจึงไม่เพียง แต่เป็นสิ่งมีชีวิตที่แยกจากกันเท่านั้น แต่ยังเป็น "ระบบนิเวศ" ขนาดเล็กทั้งหมดที่สามารถดำรงชีวิตได้อย่างอิสระ ด้วยการทำงานร่วมกันของเชื้อราและสาหร่ายจึงเป็นไปได้ที่จะตั้งอาณานิคมในสถานที่ที่ไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากไม่มีกันและกัน

หากต้องการตรวจสอบสมมติฐานของคุณ ให้อ่านข้อความ สนทนากับผู้เขียน: B - ถามคำถามกับผู้เขียนข้อความ; O - ทำนายคำตอบ; P - ตรวจสอบตัวเองในข้อความ หลังจากอ่านเนื้อหาแล้ว ให้สรุปเกี่ยวกับปัญหาบทเรียน

“อาชีพ” ไหนกันแน่และเพราะเหตุใด? O พยายามจำ.

ไลเคนชนิดหนึ่งมีทั้งสาหร่ายที่ผลิตและเชื้อราสำหรับผู้บริโภคอยู่แล้ว

พวกเขาสามารถรักษาการไหลเวียนของสารได้ด้วยความพยายามร่วมกันเท่านั้น

สรุป: การทำงานร่วมกันของเชื้อราและสาหร่ายในไลเคนช่วยให้พวกมันสามารถอยู่รอดได้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยต่อสิ่งมีชีวิตอื่น

พื้นผิวด้านบนของไลเคนควรมีคุณสมบัติอะไรบ้าง?

พื้นผิวด้านบนของไลเคนควรมีความหนาแน่นและเรียบ

การใช้ความรู้ใหม่

1. ไลเคนคืออะไร?

ไลเคนไม่ใช่พืช แต่เป็นกลุ่มของเชื้อราและสาหร่าย

2. คุณรู้จักไลเคนกลุ่มใด?

1. ไลเคนสเกลเป็นฟิล์มบางๆ ที่มีสีต่างกันซึ่งเกาะติดแน่นกับพื้นผิวที่พวกมันอาศัยอยู่

2. ไลเคนที่มีใบอยู่ในรูปของแผ่นเปลือกโลกในบางแห่งถูกกดลงกับพื้นอย่างแน่นหนาและในบางแห่งก็ยื่นออกมาจากนั้น

3. ไลเคนเป็นพวงในรูปแบบของกรวย ท่อกิ่ง ริบบิ้นกิ่ง และเชือก

3. เหตุใดไลเคนจึงสามารถตั้งถิ่นฐานในที่แห้งที่สุดได้?

ตะไคร่จะอิ่มตัวด้วยความชื้นหลังฝนตกหรือน้ำค้าง

4. เชื้อราและตะไคร่น้ำอยู่ร่วมกันในไลเคน ช่วยเหลือซึ่งกันและกันได้อย่างไร?

ในไลเคน เชื้อราจะปกคลุมสาหร่ายและกักเก็บความชื้นไว้ และสาหร่ายจะให้สารอินทรีย์แก่เชื้อรา

5. เหตุใดไลเคนจึงถูกพิจารณาว่าเป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่แยกจากกัน และไม่ใช่ระบบนิเวศของสาหร่ายและเชื้อราที่อาศัยอยู่ร่วมกัน

เชื้อราและสาหร่ายในไลเคนมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด

ประเภทของเชื้อราที่ประกอบเป็นไลเคนนั้นไม่มีอยู่ในธรรมชาติหากไม่มีสาหร่าย ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมไลเคนจึงไม่สามารถเป็นระบบนิเวศของสาหร่ายและเชื้อราที่อาศัยอยู่ร่วมกันได้

6. ลองจินตนาการถึงชีวมณฑลที่มีแต่ไลเคนเท่านั้นที่เติบโต ผู้อยู่อาศัยจะต้องเผชิญกับปัญหาอะไรบ้าง? ให้คนหนึ่งเสนอแนวคิดและอีกคนหนึ่งประเมิน แล้วสลับงาน.

ปัญหาประการหนึ่งที่ชีวมณฑลที่ประกอบด้วยไลเคนเพียงอย่างเดียวจะต้องเผชิญคือการสะสมของผลิตภัณฑ์ที่เน่าเปื่อยของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เนื่องจากไม่มีตัวทำลาย วัฏจักรของสารต่างๆ จะหยุดลง โลกจะกลายเป็นไลเคนที่ตายแล้ว

ปัญหาอีกประการหนึ่งอาจเป็นการสูญเสียคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ เนื่องจากกระบวนการสังเคราะห์แสงที่เกิดขึ้นในสาหร่าย ออกซิเจนจึงสะสมอย่างแข็งขัน แน่นอนว่าบางส่วนใช้ในการหายใจของสาหร่ายและไลเคน แต่ปริมาตรนี้อาจไม่เพียงพอต่อการรักษาสมดุลของออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์

7. เหตุใดจึงไม่มีไลเคนเป็นรูปต้นไม้สูง?

ไลเคนเติบโตช้ามาก ภายในหนึ่งปีพวกมันจะเพิ่มขึ้นไม่กี่มิลลิเมตร และบางส่วนก็เพิ่มขึ้นเป็นเศษส่วนของมิลลิเมตร

การวิจัยทางชีววิทยาของฉัน

ให้ความชุ่มชื้นแก่ไลเคนหรือฟรุตโคส ตรวจสอบด้านพื้นดินของต้นไม้ที่มีใบหรือด้านในของต้นไม้ที่เป็นพุ่มโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ ดูที่ด้านบน. ตรวจสอบส่วนของไลเคน. พยายามค้นหาเซลล์สาหร่ายและเส้นใยเชื้อรา ร่างพวกมัน

องค์ประกอบทั้งหมดของโลกสัตว์และพืชเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิดและเข้าสู่ความสัมพันธ์ที่ซับซ้อน บางชนิดมีประโยชน์ต่อผู้เข้าร่วมหรือมีความสำคัญโดยทั่วไป เช่น ไลเคน (เป็นผลมาจากการอยู่ร่วมกันของเชื้อราและสาหร่าย) บางชนิดก็เฉยเมย และบางชนิดก็เป็นอันตราย จากสิ่งนี้ เป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะความสัมพันธ์สามประเภทระหว่างสิ่งมีชีวิต - การวางตัวเป็นกลาง ยาปฏิชีวนะ และ symbiosis อันที่จริงอันแรกไม่มีอะไรพิเศษ สิ่งเหล่านี้คือความสัมพันธ์ระหว่างประชากรที่อาศัยอยู่ในดินแดนเดียวกันโดยที่พวกเขาไม่ได้มีอิทธิพลซึ่งกันและกันและไม่มีปฏิสัมพันธ์กัน แต่แอนติไบโอซิสและซิมไบโอซิสเป็นตัวอย่างที่เกิดขึ้นบ่อยมาก เป็นองค์ประกอบสำคัญของการคัดเลือกโดยธรรมชาติและมีส่วนร่วมในความแตกต่างของสายพันธุ์ ลองดูรายละเอียดเพิ่มเติม

Symbiosis: มันคืออะไร?

มันเป็นรูปแบบทั่วไปของการอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตที่เป็นประโยชน์ร่วมกัน ซึ่งการดำรงอยู่ของพันธมิตรฝ่ายหนึ่งเป็นไปไม่ได้หากไม่มีอีกฝ่ายหนึ่ง กรณีที่มีชื่อเสียงที่สุดคือการทำงานร่วมกันของเชื้อราและสาหร่าย (ไลเคน) นอกจากนี้ตัวแรกยังได้รับผลิตภัณฑ์สังเคราะห์แสงที่สังเคราะห์ขึ้นในวินาที และสาหร่ายจะสกัดเกลือแร่และน้ำจากเส้นใยของเชื้อรา การใช้ชีวิตแยกกันเป็นไปไม่ได้

ลัทธิคอมเมนซาลิสม์

จริงๆ แล้วลัทธิคอมเมนซาลิสม์คือการใช้สปีชีส์หนึ่งต่ออีกสปีชีส์ฝ่ายเดียว โดยไม่ก่อให้เกิดผลเสียต่อมัน อาจมีหลายรูปแบบ แต่มีสองรูปแบบหลัก:

ส่วนอื่นๆ ทั้งหมดมีการปรับเปลี่ยนทั้งสองแบบฟอร์มนี้ในระดับหนึ่ง ตัวอย่างเช่น เอนโทอิเกีย ซึ่งสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งอาศัยอยู่ในร่างกายของอีกชนิดหนึ่ง สิ่งนี้พบได้ในปลาคาร์ป ซึ่งใช้ Cloaca ของ Holothurians (สายพันธุ์ของ Echinoderm) เป็นบ้าน แต่หากินข้างนอกโดยสัตว์จำพวกครัสเตเชียนขนาดเล็กหลายชนิด หรือ epibiosis (บางชนิดอาศัยอยู่บนพื้นผิวของชนิดอื่น) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพรียงรู้สึกดีกับวาฬหลังค่อมโดยไม่รบกวนพวกมันเลย

ความร่วมมือ: คำอธิบายและตัวอย่าง

ความร่วมมือเป็นรูปแบบหนึ่งของความสัมพันธ์ที่สิ่งมีชีวิตสามารถอยู่แยกจากกัน แต่บางครั้งก็รวมตัวกันเพื่อผลประโยชน์ร่วมกัน ปรากฎว่านี่คือ symbiosis ที่เป็นทางเลือก ตัวอย่าง:

ความร่วมมือและการอยู่ร่วมกันในสภาพแวดล้อมของสัตว์ไม่ใช่เรื่องแปลก นี่เป็นเพียงตัวอย่างบางส่วนที่น่าสนใจที่สุด

ความสัมพันธ์ทางชีวภาพระหว่างพืช

การทำงานร่วมกันของพืชเป็นเรื่องปกติมากและหากคุณมองโลกรอบตัวเราอย่างใกล้ชิด คุณก็สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

Symbiosis (ตัวอย่าง) ของสัตว์และพืช

ตัวอย่างมีมากมาย และความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบต่างๆ ของพืชและสัตว์โลกยังไม่เป็นที่เข้าใจมากนัก

ยาปฏิชีวนะคืออะไร?

Symbiosis ตัวอย่างที่พบในเกือบทุกขั้นตอน รวมทั้งในชีวิตมนุษย์ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ถือเป็นองค์ประกอบสำคัญของวิวัฒนาการโดยรวม