Протокооперация: примеры. Взаимосвязь, выгодная для обоих организмов, но не обязательная

Экосистема – функциональное единство живых организмов и среды их обитания. Множество взаимоотношений возникает в экосистеме между организмами. Одни не могут выжить без других живых существ, а третьим никто не нужен, однако вредят четвертым.

Виды взаимоотношений в экосистеме

1. Мутуализм – настоящий симбиоз.

а) Коадаптация – облигатный мутуализм, необходимый для выживания обоих организмов.

б) Протокооперация – факультативный мутуализм. Не обязателен, но полезен для обоих организмов.

2. Комменсализм. Один организм получает выгоду от другого. При этом второму нет ни вреда, ни пользы от первого. Например, рыбы, следующие за более крупным организмом в воде или за судном. Ток воды помогает более мелким представителям животного мира плыть с большей скоростью, затрачивая минимум энергии.

3. Паразитизм. Один организм наносит вред другому, сам при этом получает выгоду. Например, кишечные черви в организме животного и человека. Паразит ни в коем случае не убивает своего хозяина. Даже наоборот, некоторые продлевают жизнь, чтобы сохранить себе жилье и место пропитания. Например, личинки жемчужницы обитают на жабрах рыб. При этом рыба всегда живет намного дольше, имея таких паразитов.

4. Хищничество. При таких взаимоотношениях хищник обычно убивает жертву. В любом случае он не заботится о состоянии организма того, на кого нападает. Как гепард охотится на газель.

5. Нейтрализм. Самый простой вид взаимоотношений в экосистеме. Организмы, обитая бок о бок, не мешают друг другу, но и пользы никакой не приносят соседу. Например, улитка и волк.

6. Антибиоз. Делится на три подвида.

А) Аменсализм. Одни живые организмы мешают другим. Вторые при этом не получают от первых ни вреда, ни пользы. Например, высокие деревья загораживают свет более низким растениям. Отставшие в росте продуценты от этого остаются слабее, но тянутся вверх, стараясь обогнать высоких соседей.

Б) Аллелопатия. Обе группы организмов причиняют друг другу вред. Такие взаимоотношения часто можно наблюдать у микроорганизмов. Они выделяют вещества, плохо влияющие на другой вид бактерий.

В) Конкуренция. Оба организма вредят друг другу. Хищники одного или разных видов конкурируют за добычу. Например, лев и гепард в африканских саваннах охотятся на газель Томпсона.

Коадаптация

Рассмотрим отдельно облигатный симбиоз. Он необходим двум организмам для выживания. Такие организмы так привыкли быть вместе, что даже их эволюция протекала параллельно.

Например, только шмели могут опылить клевер, имея достаточно длинный хоботок.

Микроорганизмы в рубце коров. Жвачные млекопитающие не могут самостоятельно переварить клетчатку. Это за них делают микробы. Здоровье коров зависит от количества крошечных организмов в кишечнике. Сами микробы прекрасно себя чувствуют в рубце. Здесь их дом и пища. Человеческий кишечник тоже содержит необходимые ему лакто- и бифидобактерии.

Протокооперация

В отличие от облигатного мутуализма, при факультативном организмы не погибают, если разделить их друг от друга. Однако жить становится значительно сложнее или опаснее. Приходится мириться с жесткими условиями, которые предоставляет окружающая среда.

Не всегда получается четко распределить примеры взаимоотношений. Нет ярко выраженной границы между облигатным и факультативным мутуализмом. Рассмотрим примеры протокооперации. В природе их множество.

Насекомые-опылители и цветковые растения

Без пчел, мух, бабочек многие растительные организмы не могут размножаться. Сами же насекомые питаются нектаром. Цветочная пыльца расположена так, чтобы насекомое обязательно в ней испачкалось и перенесло зерна на другой цветок. Цветы имеют такой цвет и форму, даже запах, чтобы привлечь опылителей. Дают им сладкий нектар. Взамен получают возможность размножения – самого главного свойства для биологического вида.

Птицы и семена

Свиристели поедают ягоды рябины. Их пищеварительный тракт не портит семечки растения. Птицы разносят семена в своем организме, летая на далекие расстояния. Рябина распространяется.

Рак-отшельник и актиния

Интересный пример протокооперации. 2 беспозвоночных животных, сильно отличающиеся по строению, оказываются друг для друга помощниками. Полип прикреплен к раку. Питается остатками с его стола. Перемещается на нем, не имея возможности передвигаться самостоятельно. Получает новые территории для охоты. Рак-отшельник же имеет дополнительную защиту от хищников. Потому что актиния обладает щупальцами с ядовитыми стрекательными клетками. Полип маскирует рака под субстрат. Часто после смены раковины рак-отшельник сам прикрепляет актинию себе на спину. Взаимоотношения рака-отшельника и актинии удивляют наблюдателей.

Злаковые травы и бобовые растения

Сотрудничество выгодно для злаковых растений, так как бобовые обеспечивают их доступным азотом. Стебли гороха же, например, цепляются за более крепкие и прямые соломинки злаков, получая при этом больший доступ к свету.

Грибы и некоторые высшие растения

Здесь можно привести много примеров протокооперации. Некоторые растения нуждаются в грибнице для обеспечения качественной жизни. Грибы-симбионты оплетают корни растений, внедряются в них. Однако высшее растение не страдает от этого. Напротив, например, молодым сосенкам необходим мицелий для хорошего роста и развития. Они получают от гриба микро- и макроэлементы. Саженцы могут и обойтись без грибов-симбионтов, но не будут такими крепкими и высокими. Грибы-симбионты получают от высших растений углеводы, углекислый газ, а также в некотором количестве кислород.

Мицелий симбионта может какое-то время жить без высшего растения, но плодовые тела, которые мы называем «грибы», образовываться не будут. Без микоризы (mykes – гриб, rhiza – корень) не получится белых грибов, сыроежек, мухоморов. То есть их невозможно вырастить в искусственных условиях, им требуется древесная порода.

Между грибами и семенами орхидей также наблюдается пример протокооперации. Семена очень малы, не имеют питательных веществ для прорастания. Только при наличии гриба-симбионта они становятся ростками. Гифы гриба дают им необходимые питательные вещества. Долгое время ростки питаются с помощью грибных симбионтов. Молодая орхидея имеет вокруг себя много грибов. Когда растению симбионт становится ненужным, гриб погибает. Но перед этим успевает образовать множество спор. Они легкие, разносятся ветром на далекие расстояния и вступают в симбиотические отношения с новыми семенами и молодыми орхидеями.

Грибокорень – так называется сросшаяся грибница с корнем высшего растения. Сам симбиоз – микориза.

Таким образом, мы видим, как сложно устроена экосистема. Животные и растения постоянно контактируют друг с другом внутри популяции и на межвидовом уровне. При этом каждый старается выжить, остаться здоровым и быть сытым. Полезное соседство часто возникает неожиданно. От вредного влияния не всегда получается избавиться. Биотоп богат как животными и растительными видами, так грибами и микроорганизмами. Разнообразные формы жизни соседствуют на одной территории и постоянно взаимодействуют.