Inligting

Kan 'n verhouding bestaan ​​wat mutualisties/parasities is/ens. maar word dit nie as simbioties beskou nie?

Kan 'n verhouding bestaan ​​wat mutualisties/parasities is/ens. maar word dit nie as simbioties beskou nie?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Wikipedia definisie van simbiose: "Simbiose (van Grieks σύν "saam" en βίωσις "lewend")[2] is noue en dikwels langtermyn interaksie tussen twee of meer verskillende biologiese spesies."

Wikipedia definisie van mutualisme: "Mutualisme is die manier waarop twee organismes van verskillende spesies bestaan ​​in 'n verhouding waarin elke individu baat by die aktiwiteit van die ander."

In die introbiologie -klas het ek (en baie ander mense, sekerlik) geleer dat mutualisme 'n tipe simbiose is. Noudat ek meer daaroor nadink, lyk dit asof sommige onderlinge verhoudings nie ooreenstem met die definisie van simbiotika nie. Sommige verhoudings is duidelik wedersyds en simbioties (byvoorbeeld mense en dermflora), maar ander verhoudings (soos bye wat blomme bestuif) is wedersyds, maar pas nie by die definisie van "noue en dikwels langtermyninteraksie" nie. Dieselfde geld natuurlik ook vir parasitiese, ammensalistiese, ens. Verhoudings.

Gedagtes, iemand?


TL; DR: mutualistiese/parasitiese verhoudings is lede van simbiotiese verhoudings klas

Dus, in die eerste plek is daar 'n manier om dit op te soek.

Tweedens het dieselfde artikel in wiki 'n onderafdeling oor parasitisme. Dit sou nuttig wees om dit te lees:

Dit staan ​​ook bekend as antagonistiese of antipatiese simbiose.

Kort soektog deur Google Scholar sal ook wys hoe hierdie woorde in konteks gebruik word. papiere sluit in:

  1. Swamsimbiose van mutualisme tot parasitisme: wie beheer die uitkoms, gasheer of indringer?
  2. Mutualisme en parasitisme: die yin en yang van plantsimbiose
  3. Mutualisme of parasitisme? Die veranderlike uitkoms van die skoonmaak van simbiose
  4. Verbeterde groei as 'n manifestasie van parasitisme en dopafsetting in geparasiteerde weekdiere. Aspekte van die biologie van simbiose.

Hoofstuk 2 Definisies van tipes simbiose

Hierdie hoofstuk bied die definisies van terme wat heterospesifieke assosiasies tussen organismes beskryf. Simbiose beteken om saam te leef; simbiose is dus die breë, allesomvattende term wat gebruik word om alle soorte heterospesifieke assosiasies te beskryf, uitgesonderd predasie, waartydens daar fisiese kontak of intieme nabyheid tussen die twee lede bestaan. Daar is geen implikasies van voordeel verkryging of gee, voedingsafhanklikheid, of toedien of ontvangs van skade nie. Simbiose is dus 'n breë ekologiese term waaronder parasitisme, kommensalisme, mutualisme en phoresis ingedeel kan word. Parasitisme beskryf 'n heterospesifieke verhouding, permanent of tydelik, waartydens die metaboliese afhanklikheid van die parasiet, die kleinste van die twee spesies, van sy gasheer bestaan. Kommensalisme beskryf 'n intieme verhouding waartydens die kommensaal oor die algemeen fisiese skuiling by die gasheer verkry, voed op voedsel wat geassosieer word, maar nie 'n deel van die gasheer is nie, en nie metabolies van die gasheer afhanklik is nie. 'N "Roofverhouding" word gedefinieer as een waartydens een lid, die roofdier, gewoonlik die prooi vinnig doodmaak en verslind.


Kommensalisme Definisie

Die term is in 1876 geskep deur die Belgiese paleontoloog en dierkundige Pierre-Joseph van Beneden, saam met die term mutualisme. Beneden het die woord aanvanklik toegepas om die aktiwiteit van karkas-etende diere te beskryf wat roofdiere gevolg het om hul afvalkos te eet. Die woord kommensalisme kom van die Latynse woord commensalis, wat beteken "deel van 'n tafel." Kommensalisme word meestal in die velde van ekologie en biologie bespreek, hoewel die term na ander wetenskappe strek.


Kommensalisme: 'n Positiewe/nul-interaksie

'n Interaksie waar een spesie voordeel trek en die ander onaangeraak bly, staan ​​bekend as kommensalisme. As 'n voorbeeld, vee-reiers en bruinkoppe koevoëls wat in noue assosiasie met beeste en perde voer, en voed op insekte wat deur die beweging van die vee gespoel word. Die voëls trek baat by hierdie verhouding, maar die vee doen gewoonlik nie. Dikwels is dit moeilik om kommensalisme en mutualisme uitmekaar te sit. Byvoorbeeld, as die reier of koeivoël op bosluise of ander plae van die dier se rug af vreet, word die verhouding meer gepas as mutualisties beskryf.


3. Ontluikende simbioseienskappe

Figuur 4. Peulknoppe. A, Nodosities as gevolg van Sinorhizobium meliloti-bakterieë op 'n Medicago-wortel (let op die pienk kleur, as gevolg van 'n suurstofdraende proteïen, leghemoglobien, Lb) B, Aansig van 'n gedeelte van 'n nodositeit as gevolg van Sinorhizobium meliloti-bakterieë op 'n Medicago-wortel C, Transmissie -elektronmikroskopie wat simbiotiese bakteroïede (b) (Bradyrhyzobium japonicum) in sojaboonwortelknoppies toon, omring deur 'n endositosemembraan (wit pyl) D, Nodosities -metabolisme, bakteroïede verseker stikstofbinding deur 'n beheerde toevoer van suurstof en koolstofagtige substrate van die plant. A & B: [Bron: © Ninjatacoshell (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons]. C: [Bron: © Louisa Howard – Dartmouth Electron Microscope Facility, via Wikimedia Commons]. Benewens die toevoeging van vennote ’ -vermoëns, gee mutualistiese simbiose sekere eienskappe uit wat afsonderlike vennote nie het nie. Eerstens, op morfologiese vlak, skep simbiose strukture wat nie buite die assosiasie bestaan ​​nie: dit is die geval met knolle (figuur 4A en B), organe wat veroorsaak word deur bakteriële kolonisasie waarvan die anatomie verskil van die wortels (gereelde afwesigheid van terminale meristeem, vate perifere sap, ens.). Die struktuur van bakterieë word ook verander deur in die sel te woon: verlies aan flagella, muur en groter grootte (soos in knoppies, figuur 4C). Hierdie aangepaste morfologie word “ genoembakteroïede” as gevolg van klein proteïene wat deur die plant in die bakterieë ingespuit word.

Ander noodgevalle is funksioneel. In die voorbeeld van knoppies (Figuur 4D) gebruik die bakteroïede energie wat uit sy asemhaling verkry word om die dank te verminder aan die stikstofase -ensiemkompleks wat spesifiek is vir sekere prokariote wat die volledige reeks reaksies kataliseer waartydens die vermindering van dinitrogeen N2 lei tot die vorming van ammoniak NH3. Hierdie reaksie gaan gepaard met hidrogenering. – die atmosferiese stikstof N2 na ammonium NH3, wat dien as 'n bron van stikstof vir die plant (en bakteroïed). Omgekeerd bied die plant koolstof- en suurstofvoorsiening. Suurstof word benodig vir asemhaling, maar nitrogenase word deur suurstof geïnaktiveer: hierdie teenstrydigheid verklaar waarom 'n vry rhizobium Aërobiese grondbakterie wat simbiose met peulplante kan skep. Hierdie bakterieë word in knoppies aangetref waar hulle atmosferiese stikstof sal herstel en verminder, wat dan deur die plant geassimileer kan word. In ruil voorsien plante koolstofhoudende substrate aan bakterieë. in die grond kan stikstof nie vasgemaak word nie. Aan die ander kant, in die nodositeit, versprei suurstof nie vrylik nie, maar word dit gevang deur 'n proteïen van die gasheersel, leghemoglobien [7]. Geleë rondom die bakteroïed, beskerm leghemoglobien die nitrogenase teen die inaktiverende effekte van die suurstof en bied 'n suurstofreserwe vir bakterieë asemhaling. Stikstofbinding kan dus slegs binne in die nodositeit bereik word.

Baie ander funksionele eienskappe word deur simbiose geïnduseer, soos sommige beskermende effekte wat staatmaak op die induksie van vennootverdediging, verdra deur die simbiose maar skadelik vir patogene. Mycorrhizale swamme veroorsaak byvoorbeeld die ophoping van beskermende tanniene op die wortelvlak, wat verantwoordelik is vir die opwekking van 'n verhoogde vlak van verdediging en reaktiwiteit in die hele plant, insluitend die lugdele. Die gemikorriseerde plant reageer dus vinniger en sterker op 'n herbivoor of parasiet as 'n nie-gemikorriseerde beheerplant. By korstmossen laat alge die swam sekondêre metaboliete sintetiseer wat 'n beskermende rol speel teen sterk lig en herbivore.

Figuur 5. Voorstelling van die diversiteit van die menslike mikrobioom. In die middel is die filogenetiese boom wat die spesie van die mikrobiota verteenwoordig. Op die periferie, voorstelling van spesifieke mikrobiota (derm, maag, mond, vagina, ens.). [Bron: Skema weergegee uit Morgan et al (2013) Sien verw. [9].] Algehele, die fenotipe Al die waarneembare kenmerke van 'n individu. van die organisme spruit dus ook uit sy simbiote, hetsy deur hul vermoëns by te voeg of omdat hulle dit verander. Die fenotipe is dus meer as wat die genoom kodeer. Simbionte en hul gene is deel van wat Dawkins [8] 'n uitgebreide fenotipe noem, dit wil sê die stel elemente wat in die omgewing gewerf word wat die fenotipe van 'n spesie verander. By mense bevat die spysverteringskanaal byvoorbeeld 'n groot aantal bakteriespesies (Figuur 5): metagenomies ontleding wat op ons ingewande toegepas is, het getoon dat dit byna 100 000 miljard mikroörganismes bevat, tien keer meer as ons eie selle! Dit word die mikrobiota (sien Menslike mikrobiotas: bondgenote vir ons gesondheid).

Die dermmikrobiota Alle mikroörganismes (bakterieë, giste, swamme, virusse) wat in 'n spesifieke omgewing (genoem mikrobioom) in 'n gasheer (dier of plant) leef. 'n Belangrike voorbeeld is die stel mikroörganismes wat in die ingewande of dermmikrobiota woon, voorheen genoem “intestinale flora”. is noodsaaklik vir die behoorlike funksionering van sy menslike gasheer, nie net in terme van vertering of vitamien produksie, natuurlik, maar ook vir metabolisme, immuniteit… of die senuweestelsel. Daar word nou vermoed dat die wanbalanse in die dermflora die oorsprong is van 'n reeks patologieë: vetsug, diabetes, kardiovaskulêre siektes, allergieë, inflammatoriese siektes, selfs outisme [2], [7]. Die menslike mikrobiota is nie beperk tot die spysverteringskanaal nie: internasionale metagenomiese programme het gene geïdentifiseer van 'n groot aantal simbiotiese mikroörganismes wat in die mond, neus, vagina of op die vel woon (Figuur 5).

Figuur 6. Mikrobiese modulasie van interaksies tussen 'n gasheer en sy parasiete/patogene. Die werking van die gasheer -genotipe (voorgestel deur die blou ellips) en alle omgewingsfaktore wat die samestelling van die mikrobiota beïnvloed, beïnvloed die interaksie tussen die gasheer en sy parasiete/patogene, veral deur die immuunstelsel. [Bron: Aangepas uit Gross et al. [Sien ref. 10]] Die mikrobiota is in staat om die interaksies tussen 'n gasheer en sy parasiete/patogene te moduleer (Figuur 6). Die werking van die mikrobiota kan direk (kompetisie) of indirek wees deur sy werking op die vestiging, rypwording en funksionering van die immuunstelsel. Ons weet, deur muise te bestudeer wat in 'n oksen grootgemaak is, kenmerk 'n kultuur (van prokariotiese of eukariotiese selle, weefsels, lewende organismes) vry van alle saprofitiese of patogene kieme. omgewing, dat die ontwikkeling van die senuweestelsel en selfs die gedrag deels daardeur beïnvloed word!

Daar is dus voorgestel dat die eenheid wat relevant is vir biologie of evolusie, minder die organisme moet wees as die simbiotiese optog: ons praat van holobionte beteken die biologiese eenheid wat bestaan ​​uit die gasheer (plant of dier) en al sy mikroörganismes. om hierdie entiteit meer relevant te noem vir die belangrikheid van biotiese interaksies [11].


Mutualisme

Mutualisme is 'n verhouding waarin beide spesies baat. Mutualistiese interaksiepatrone kom in drie vorme voor. Verpligte mutualisme is wanneer die een spesie nie van die ander kan oorleef nie. Diffusiewe mutualisme is wanneer een organisme met meer as een maat kan saamleef. Fakultatiewe mutualisme is wanneer een spesie onder sekere omstandighede op sy eie kan oorleef. Boonop het mutualistiese verhoudings drie algemene doelwitte. Trofiese mutualisme word geïllustreer in ligene, wat bestaan ​​uit swamme en alge of sianobakterieë. Die swamme se vennote verskaf suiker uit fotosintese en die swamme verskaf voedingstowwe uit die vertering van gesteentes. Defensiewe mutualisme is wanneer die een organisme beskerming bied teen roofdiere terwyl die ander voedsel of skuiling bied: 'n voorbeeld is miere en plantluise. Dispergerende mutualisme is wanneer een spesie voedsel ontvang in ruil vir die vervoer van die stuifmeel van die ander organisme, wat tussen bye en blomme voorkom.


Lys van 20 voorbeelde van mutualisme

1- Die bye en die blomme

Die bye vlieg van blom tot blom op soek na nektar, wat hulle omskep in kos, wat hierdie insekte bevoordeel.

Aan die ander kant, wanneer die bye op 'n blom geplaas word, kleef stuifmeeldeeltjies aan hul liggaam. Sulke deeltjies word na ander blomme vervoer, wat plantbestuiwing tot gevolg het.

Daar word dus opgemerk dat dit 'n verhouding van mutualisme is waarin die by voedsel kry en die plant self voortplant.

2- Voëls en blomme

Sommige bye voed net soos bye op die blomme -nektar en vervoer stuifmeel van een plant na 'n ander, wat die bestuiwing bevoordeel.

3- Bakterieë en mense

Mense kan nie al die voedsel wat ons eet, verteer nie.

In ons ingewande is daar egter 'n sekere tipe bakterieë (wat die dermmikrobiota vorm) wat voed op alles wat die menslike liggaam nie kan verwerk nie en dit gedeeltelik verteer, wat die werk van die ingewande vergemaklik.

4- Picabueyes en renosters

Picabueyes is voëls wat op renosters sit en bosluise en ander parasiete eet wat op die vel van hierdie soogdiere leef.

In hierdie verhouding vind albei baat daarby omdat die voëls kos kry terwyl die renosters 'n plaagbestrydingsdiens het.

Net so, wanneer dit moontlik is dat die renoster in gevaar is, waarsku die picabuey die ander diere met hul sang.

5 - Protosoë en termiete

Soos met bakterieë en mense, help protosoë termiete om voedsel te verteer.

6- Anemone en Clown Fish

Die tentakels van die anemone het steeksteke op die vis, maar die slym in die vel van die narvis beskerm hulle teen hierdie angel.

Danksy dit kan narvisse gemaklik op anemone leef en hulle beskerm teen roofdiere, soos skoenlappers.

7- Die krapspinnekop en die alge

Spinnekoppe spandeer 'n groot deel van hul lewens in gebiede waar die water vlak is, wat die moontlikheid vergroot om deur roofdiere gesien te word.

Op die agterkant van hierdie krappe is daar egter 'n sekere soort alge wat as 'n kamoeflering vir die dier dien. In ruil daarvoor kry die plant 'n woonplek.

8- Plante en mense

Dit is algemeen bekend dat plante en mense nie sonder mekaar kan lewe nie. Hierdie verhouding van mutualisme is gebaseer op die feit dat mense die suurstof wat deur plante geproduseer word inasem en koolstofdioksied verdryf.

Plante neem van hul kant koolstofdioksied en gebruik dit om voedsel en suurstof te produseer.

9- Die kassava mot en die kassava plant

Cassava mot gryp in by die bestuiwing van hierdie plant. In ruil daarvoor bied die plant beskerming aan mot-eiers en voed die larwes sodra hulle gebore is.

10- Mikorrisae

Mikorrisae is assosiasies tussen swamme en die wortels van 'n plant. Die plant verskaf voedsel aan die swam, terwyl die swam die oppervlakte van die voeding van die plant verhoog.

11- Miere en akasia

Miere lê hul eiers op die dorings van akasias. In ruil vir die beskerming wat die bome bied, beskerm die insekte die akasias van die herbivore.

12- Lichens

Korsmosse is 'n geval van simbiotiese verwantskap, saamgestel uit 'n swam en 'n seewier. In hierdie verhouding verkry die swam voedsel deur die proses van fotosintese wat deur die plant gemaak word, en beskerm dit in ruil daarvoor teen die alge deur vog te verskaf sodat dit kan oorleef.

13- Picabueyes en wildsbokke

Soos met renosters sit picabueyes op wildsbokke en vreet bosluise op hul pels.

14- Die hommel en die swart besem

Die verhouding van mutualisme tussen hierdie twee spesies is bestuiwing.

15- Die teer & aacutentula en die padda boqui

Die padda word gevoed deur parasiete wat die eiers van die tarantulas kan beïnvloed. In ruil daarvoor kan u met die tarantula op u gebied woon.

16- Garnale en vis

Garnale skoon ektoparasiete op die vel van vis. Sodoende keer hulle dat die visse met siektes besmet raak en kos kry.

17- Miere en swamme

Miere produseer swamme uit die blare van plante en fekale materiaal. Sodra hierdie swamme groei, voed die miere gedeeltelik op hulle.

18- Remoras en haaie

Remoras is klein vissies wat naby haaie gesien kan word. Hierdie diere neem die oorblywende rommel in nadat die haai geëet het. In hierdie sin word die haai skoon gehou en die agterste ledemaat gevoer.

19- Koeie en rumenbakterieë

Soos bakterieë in die menslike ingewande, bewoon die bakterieë van die rumen die spysverteringskanaal van die koeie. Hierdie bakterieë help hierdie soogdiere in die vertering van sekere plante en kry in ruil daarvoor voedsel.

20- Bind stikstof- en plantbakterieë

Sommige plante, soos els, kan in gebiede wat arm is aan stikstof leef danksy sekere bakterieë wat help om hierdie element reg te maak.


Reënwoude van die see: Mutualisme oor koraalriwwe

Koraalriwwe is die tuiste van sommige van die mees uiteenlopende ekosisteme op die planeet. Die ingewikkelde vorms en helder kleure wat op riwwe gevind word, kan herinner aan die Dr. Seuss-boeke wat ons almal as kinders gelees het. Hulle word ook soms die reënwoude van die see genoem, meestal omdat koraalriwwe tropiese reënwoude in biodiversiteit meeding, maar ook as gevolg van die ooglopende biologiese kompleksiteite wat op enige deel van 'n rif waargeneem kan word. Een van hierdie kompleksiteite kan gesien word in die vorm van simbiotiese verwantskappe, wat tussen alle soorte rifbewonende (of bou!) organismes voorkom.

Daar is drie hooftipes simbiotiese verhoudings in die natuur: mutualisme, kommensalisme en parasitisme. In blogplasings wat ek oor die volgende paar maande sal opdateer, sal ek uiteensit hoe elkeen van hierdie verhoudings algemeen op koraalriwwe voorkom, terwyl ek voorbeelde van elk verskaf, hoe menslike impak hulle raak, en hoe dit uiteindelik koraalrif-ekosisteme op 'n globale skaal.

Die eerste tipe simbiotiese verhouding, en die hooffokus van hierdie pos, is mutualisme. In hierdie soort interspesifieke verhoudings baat beide (of alle) betrokke organismes by die interaksies. Daar is talle voorbeelde van mutualisme op koraalriwwe. Een is die verhouding wat skoner garnale ( Lysmata anboinensis ) het met baie spesies groter 'kliënt'-visse, wat na die garnale kom om skoongemaak te word van parasiete en dooie vel, wat die garnale dan eet¹ . As jy ooit gesien het Opsoek na Nemo , die karakter Jacques was eintlik 'n skoner garnale! Dit is 'n uitstekende voorbeeld van 'n wedersydse verhouding wat die garnale baat omdat hulle voedsel kry, terwyl die vis baat vind omdat hulle van moontlike skadelike parasiete en dooie vel ontslae raak. Hierdie verhouding word hieronder uitgebeeld.

Beeld 1: L. anboinensis 'werk' op 'n geelrandige malerpaling (Gymnothorax flavimarginatus) om die vis van parasiete en dooie weefsels te verwyder. Krediet: Jesse Cancelmo

Nog 'n voorbeeld van mutualisme op riwwe is een wat noodsaaklik is vir die gesondheid van die rif en al sy inwoners: die verhouding wat korale met soöxanthellae het. Korale is diere wat bestaan ​​uit groot karbonaat (kalksteen) geraamtes wat deur klein individuele poliepe vervaardig word, wat die werklike dierlike deel van die koraal uitmaak. Zooxanthellae (dinoflagellate wat in simbiose met baie soorte ongewerwelde diere leef) leef binne die poliepweefsel en gebruik koolstofdioksied en H2 O van die koraal om fotosintese uit te voer. Hulle voorsien op sy beurt die koraal van suikers, lipiede en suurstof vir groei en die voortsetting van die siklus van sellulêre respirasie².

U het moontlik gehoor van iets wat 'koraalbleek' genoem word, en#8211 dit is die verskynsel waardeur koraal hul simbiotiese zooxanthellae verloor as gevolg van drasties veranderende oseaanomstandighede (insluitend temperatuur, soutgehalte en suurheid). Koraalbleiking word gekenmerk deur wit, dun-kykende korale in teenstelling met bruin of groenerige korale wat voller in samestelling is (foto hieronder).

Beeld 2: Acropora -koraal ervaar bleiking op die Great Barrier Reef. Krediet: prof. Ove Hoegh-Guldberg: Voorsitter, CRTR Coral Bleaching Working Group http://www.gefcoral.org/en-us/targetedresearch/bleaching.aspx

Omdat korale heeltemal afhanklik is van soöxanthellae, is die verlies van hierdie kritieke verhouding 'n slag vir enige rif wat bleik ervaar. Gebleikte koraal kan herstel, maar slegs as soöxanthellae binne 'n relatief kort tyd (gewoonlik 'n paar dae) na die korale terugkeer. Hierna sterf die koraal en word deel van die uitgebreide skeletstruktuur van die rif. Alhoewel rifgroei die ophoping van koraalkarbonaatskelet vereis, is die teenwoordigheid van lewende koraal oneindig belangriker, wat baie ekologiese voordele bied buiten die zooxanthellae.

Figuur 1: Gemiddelde oorlewing van 4 prooi visse wat verband hou met verskillende habitatbehandelings (n = 6 vir elke behandeling): 1) gesond, 2) gebleik, 3) dood, 4) alge bedek en 5) beheer (geen roofdier nie) nadat hulle blootgestel aan 'n roofdier vir 75 uur. Gemiddelde SE = 6,5%, 4,3%, 4,2%en 3,7%.³

Die moontlik voortdurende globale bleek van koraalriwwe bedreig nie net koraal self nie, maar ook die vele vissoorte en ander seediere wat riwwe hul tuiste maak (dit is op sigself 'n voorbeeld van mutualisme). Riwwe vervul baie rolle, insluitend die rol van beskermer teen roofdiere vir baie spesies. Baie roofdiere gebruik kontrasterende kleure om prooi te vind, en daarom het baie prooi spesies aangepas om soos dele van riwwe te lyk. Aangesien bleek die kleur van koraal verander, kan dit koraalbewoners meer vatbaar maak vir predasie3. Die strukturele agteruitgang van riwwe kan ook toegeskryf word aan groter predatietempo's, aangesien prooi -spesies nie in dieselfde hoekies en gate kan wegkruip as in die verlede nie. Sien Figuur 1 vir 'n idee van hoeveel prooispesies op korale staatmaak.

Aangesien byna 'n kwart van mariene biodiversiteit op een of ander manier van riwwe afhang4, is dit noodsaaklik dat hul strukturele en funksionele integriteit ongeskonde bly. Riwwe bied 'n paar van die grootste voorbeelde van mutualisme in die natuur, en die bestaan ​​daarvan as 'n bron vir bioloë en ander navorsers bly iets wat die moeite werd is om te beskerm.

1 Lysmata amboinensis: WAZA: Wêreldvereniging van dieretuine en akwariums

3 Darren J. Coker, Morgan S. Pratchett, Philip L. Munday Koraalbleek en agteruitgang van habitat verhoog die vatbaarheid vir predasie vir visse wat in koraal woon. Behav Ecol 2009 20 (6): 1204-1210. doi: 10.1093/beheco/arp113


Parasitisme

Parasitisme is nog 'n simbiose-verhouding. Die woord parasiet kom van die Latynse woord parasitus, wat beteken om 'n ander te eet. Die woord parasitisme kom van parasiete. Verskillende spesies in die wêreld het interaksies beleef. In die biologie is daar 'n verband tussen simbiose spesies waar twee verskillende spesies 'n parasiet en 'n gasheer (plant of dier) het. Maar tussen hierdie twee verskillende spesies bevoordeel een spesie en benadeel die ander spesie. In parasitisme vind een spesie baat en 'n ander spesie benadeel. Die spesie wat voordeel trek, word 'n parasiet genoem. Die spesie waaruit die parasiet voedingstowwe en voordele insamel, word die gasheer genoem. Die parasiet benadeel die gasheer, maar maak die gasheer nie dood nie (2) & amp (4).

Voorbeeld

Daar is 'n paar spesies in die natuur wat voedingstowwe van die gasheer versamel en die hospitaal parasiete beskadig. Rafflesia, Viscum, Striga Asiatica, dodders, santalum, lintwurms, rondewurms, ens. is die parasiete. Hulle kry kos uit die liggaam van 'n ander lewende gasheer. Dodders versamel kos uit die liggaam van die gasheer deur sy eie stam op die stam van die gasheerboom te bou. Dit kan ook die dood van die gasheerplant veroorsaak. Wurms leef ook in die menslike liggaam. Dit absorbeer voedingstowwe uit die menslike liggaam en benadeel mense (1) & amp (4).


Kan 'n verhouding bestaan ​​wat mutualisties/parasities is/ens. maar word dit nie as simbioties beskou nie? - Biologie

Beginsels van ekologie

320 Harned Hall

Lesing 15 Simbiose: Mutualisme, Kommensalisme en Parasitisme

Oorsig - Skakel na Kursusdoelwitte

  • Simbiose, Parasitisme en Mutualisme
    • Parasitisme
    • Mutualisme
    • Simbiose
    • VerspreidMutualisme
    • Biologiese beheer
    • Bestuiwing
    • Verspreiding Mutualismes
    • Mutualisme skoonmaak
    • Verdedigingsmutualisme
    • Bakterieë - Plantluis Mutualisme
    • Lichens Mutualisme
    • Plante - MycorrhizaeMutualisme
    • Plante - Stikstofbindende bakterieë Mutualisme
    • Hard Corals - Alge Mutualism
    • Giant Clam - Alge Mutualism
    • Gis-DrosophilaMutualisme
    • Krab-koraalMutualisme
    • Landboumutualisme
      • Ant - Fungus MutualismMutualismeMutualismeMutualisme

      Simbiose, Parasitisme en Mutualisme

      • Parasitisme is een van die +,- spesie interaksies
      • Daar is geen maklike definisie wat alles wat bioloë parasiete beskou, van planteters of roofdiere sal skei nie
        • doodmaak die gasheer amper nooit direk nie (alhoewel sommige siektes dit natuurlik doen)
        • leef gewoonlik in intieme kontak met hul gashere (alhoewel sommige insekte wat algemeen as parasiete beskou word, soos bosluise en muskiete, 'n groot deel van hul lewensduur spandeer om nie in kontak met 'n gasheer te wees nie)
        • Dit is gewoonlik baie kleiner as hul gashere, sodat een gasheer baie parasiete ondersteun
        • sommige parasiete het slegs een spesie as gasheer
          • baie siektes besmet slegs een of 'n paar gasheerspesies
          • bosluise en muskiete sal enige warmbloedige dier wat hulle vind, byt
          • hierdie parasiete (baie parasitiese wurms [Platyhelminthes en Nematoda]) het komplekse lewensiklusse
          • dikwels twee verskillende spesies as gashere (selde drie)
            • dikwels is die gashere nie nou verwant vir parasiete met komplekse lewensiklusse nie
            • schistosomiasis nematode moet beide 'n varswater weekdier en 'n gewerwelde dier besmet om die lewensiklus te voltooi
              • parasiet reproduseer ongeslagtelik in tussengasheer
              • sommige vektore word nie deur parasiete geraak nie en kan nie as gasheer beskou word nie, net as voertuie om die parasiet te vervoer
              • sommige vektore is ook gashere
              • Ektoparasiete wat buite die gasheer se liggaam bly
              • Endoparasiete wat die gasheer se liggaam binnedring
              • Holoparasiete (gebruik vir slegs plante) plante wat ander plante parasiteer en nie meer fotosinteer nie, maar alle water en kos van die gasheer kry (bv. Dodder, Dutchman's Pipes)
              • Hemiparasiete (gebruik vir slegs plante) plante wat ander plante parasiteer vir water en minerale, maar fotosintetiseer om hul eie voedsel te maak (byvoorbeeld: Maretak)
                  • Moenie hemiparasiete verwar met epifiete , plante wat op ander plante groei, maar nie hul weefsels binnedring om water en voedingstowwe te steel nie (bv. baie orgideë
                  • Parasiete kan doodmaak (soos wanneer 'n siekte sy gasheer doodmaak)
                  • Parasiete kan gasheerfiksheid verminder deur verlore groei of verlore voortplanting as gevolg van stres van parasiet
                  • Parasiete kan die gasheer steriliseer
                  • Parasiete kan die fenotipe van die gasheer verander
                      • sommige parasiete verander die geslag van die gasheer
                      • sommige parasiete verander gedrag van die gasheer sodat die gasheer optree om die parasiet te bevoordeel (op eie koste)
                      • Kom uit bykans alle taksonomiese groepe
                        • parasitiese bakterieë. plante, swamme, protiste en diere
                        • Verwantskap tussen twee organismes wat beide bevoordeel
                          • mutualismes dra beide koste vir elke vennoot en ook voordele
                          • wedersydse begunstigdes word bevoordeel as die voordele groter is as die koste, dus is dit die netto voordele (of voordeelkosteverhouding) wat die uitkoms van hierdie interaksies bepaal
                          • Verpligtend - organismes kan nie oorleef in die afwesigheid van die ander maat nie
                          • Fakulteit - 'n organisme kan 'n onafhanklike bestaan ​​voer
                          • die een organisme kan verplig wees tot die mutualisme, terwyl die ander sonder sy mutualistiese vennoot kan lewe
                          • Voorbeeld van asimmetrie -
                              • baie klipperige korale voed nie vinnig om hulself te onderhou as hulle hul alggenote verloor nie
                              • die alggenote kan gewoonlik buite die koraal groei en voortplant
                              • Mutualisme was eens gedink om een ​​van die belangrike interaksies tussen spesies te wees
                                • Allee en die aardse isopode
                                  • Het getoon dat terrestriële isopode (knoppies of rolly-pollys), wat baie vatbaar is vir uitdroging, langer in groepe oorleef het as wanneer hulle alleen was toe die grond droog geword het
                                  • Allee -effek word steeds gebruik om 'n situasie aan te dui waarin diere beter in groepe kan oorleef en voortplant as as alleen
                                  • interpreteer dit as dat organismes dikwels saamwerk tot wedersydse voordeel
                                    • maak samewerking net so belangrik soos mededinging en predasie (meer negatiewe interaksies)
                                    • Kompetisie-/predasiestudies het meer algemeen geword
                                    • Teorie het voorspel dat toestande wat mutualismes bevoordeel, eng was en onwaarskynlik in die natuur gevind sou word.
                                    • belangrike onderlinge identifisering (mycorrhizae, nodulasie, geleedpotige-bakteriële voedings-onderlinge, ens.)
                                    • teorie aangepas om die omstandighede waaronder mutualisme deur seleksie bevoordeel word, te verbreed.

                                    Verhouding tussen parasitisme en mutualisme

                                    • Baie parasitiese verhoudings ontwikkel om die koste vir die gasheer te verminder
                                      • bevoordeel die gasheer deurdat die parasiete minder skade aanrig
                                      • bevoordeel die parasiet deurdat daar meer gashere sal wees om te parasiteer as hulle nie oormatig deur die parasiet benadeel word nie
                                      • Hoe begin mutualismes as die voordele eers ontstaan ​​wanneer die vennote bymekaar kom? Was die aanpassings serendipities reeds daar?
                                        • Dit blyk onwaarskynlik te wees as gevolg van die voorkoms van onderlinge verhoudings.
                                        • Plante wat die insekte na hul voortplantingsstrukture aangetrek het, het baat by die toevallige bestuiwing
                                          • Vanaf die toevallige begin, waar die plante meestal deur die insekte benadeel is, het die uitgebreide bestuiwingstelsels (insluitend blomme, blommebelonings, gespesialiseerde dieregedrag, ens.) mettertyd ontwikkel om die voordele van die interaksie vir beide vennote te verhoog.
                                          • 'n verhouding tussen individue van twee verskillende spesies waarin individue van een spesie leef of in individue van die ander spesie
                                          • wedersydse is al dan nie simbioties nie
                                            • korstmosswamme en korsmosalge word net saam aangetref - simbioties
                                            • plante en bestuiwers is slegs in aanraking as die bestuiwers voed - nie simbioties nie
                                            • parasitiese lintwurms kan slegs in die ingewande van 'n gewerwelde dier groei en reproduseer en net een gasheer verlaat om by 'n ander uit te kom - simbioties
                                            • muskiete bestee so min as moontlik tyd aan hul gashere (om ooglopende redes) - nie simbioties nie
                                            • dit word diffuse genoem omdat die sterkte van die verband tussen twee spesies nie so sterk is as wanneer elke spesie slegs een spesie het waarmee dit 'n mutualisme kan vorm nie
                                            • kan baie spesies insluit
                                              • gis wat saamwoon, het dikwels wedersydse idees waarin elkeen kan voed uit die aktiwiteit van die ander teenwoordige en die interaksie kan drie of meer spesies behels
                                              • die spesies wat by die mutualisme betrokke is, kan van plek tot plek of mettertyd verander
                                              • sommige plante het baie spesies as bestuiwers, insluitend voëls, vlermuise en insekte

                                              Ons kan die logistieke vergelyking verander om mutualisme te modelleer, net soos ons vir mededinging gedoen het. Die verskil hierdie keer is dat ons aanvaar dat die teenwoordigheid van 'n mutualis die teenoorgestelde effek het as die teenwoordigheid van 'n mededinger. 'N Mutualis sal die dravermoë van die omgewing verhoog, en die grootte van die effek sal toeneem soos die aantal onderlinge doen.

                                              • Die vergelykings hierbo doen dit (let op hoe naby hulle aan die Lotka-Volterra-vergelykings is). Elke vergelyking is identies aan die Lotka-Volterra-vergelyking, maar die teken van die alfa-term is na positief verander. Byvoeging van die mutualistiese spesies dra dus by tot die totale aantal individue wat in die populasie volgehou kan word (K word aangevul, nie verminder nie aangesien dit in kompetisie is).
                                              • Hierdie vergelykings kan opgelos word om 'n nul-isoklien te kry en op dieselfde manier as in die kompetisiemodel ontleed word.

                                              • die + en - tekens dui die groeitempo van elke spesie aan wanneer die stelsel in 'n spesifieke gebied is (die eerste van die paar is altyd spesie 1, die tweede is altyd spesie 2)
                                                • notice that, in both graphs, the + region is consistent. For instance, all space to the right of K1 is negative for species 1, indicating that in this region the population size of species 1 is too great, it is beyond the carrying capacity, even accounting for the presence of he other species (which increases the populations size in this case).
                                                  • If you go to the notes for the chapter on competition, you will see that the + and - regions are consistent between these graphs and the graphs generated by the Lotka-Volterra equations
                                                  • The Run Away graph on top describes a case in which the zero isoclines do not cross. This means there is no point at which both species are just maintaining their population sizes. In other words, there is no equilibrium point with both species present. What happens, if you follow the vector changes around (see the book), is that, no matter where you begin in this system, you end up with a run-away situation, in which one species always increases the size of another species, which, in turn, increases the size of the first, which increases the size of the second . . . until both species hit infinite population sizes.
                                                  • The Stable graph on the bottom has an intersection point. where both species' growth rates are 0, so that it is an equilibrium point. If you follow a point around, you will see that it is a stable equilibrium point and no matter where you begin, you always end up at the stable point. Thus, we can see that a stable mutualism is possible even with these simple equations.
                                                  • In the Collapsing graph on top, there is no equilibrium point with both species present. If you use the + and - signs to follow a point through time, you will see that, no matter where you start you end up at the origin
                                                    • this means that neither species can exist in this environment, no matter how many of the mutualists are present.
                                                    • this means that this obligate mutualism is unstable, and any change in the population size of either member of the mutualism will mean the collapse of both populations.
                                                    • Note that the book has some more sophisticated models, in which the zero isoclines are not straight line but are curved, and that this opens up the possibility of stable obligate mutualisms
                                                    • this might mean that nature is more complex than our simple models, but I think we should at least explore how things might interact with the simple models before going on to more complicated models.

                                                    Epidemiologie is the science that studies disease

                                                    • Infectious diseases are caused by parasites and are the most intensively studies parasite systems (due to their importance to our health)
                                                    • parasites are referred to as patogene in epidemiology

                                                    Factors in the spread of disease

                                                    • Note that the parasite population is not usually studied, but the number of infected hosts is studied
                                                      • If all parasites are in one host, and it dies, the pathogen population dies, no matter how large it is
                                                      • If a smaller number of parasites are spread into many hosts, the death of a single host will not eliminate the pathogen
                                                      1. S = the density of susceptible hosts (notice that density is usually used here, not total population size)
                                                      2. B = transmission rate (depends on virulence of disease, mode of transmission, and host behavior)
                                                      3. L = the average period during which a host will be infectious
                                                      4. Rbl = the replacement rate of infected hosts (note that it is not the R0 of the parasite, as there may be lots of parasites and lots of parasite reproduction in each host) . However, a bit like R0, if Rbl is less than 1, the rate of infection is such that there are fewer and fewer infected hosts as time goes on, if Rbl is equal to 1 then the number of cases is stable, and if Rbl is over 1, then the disease is increasing in incidence

                                                      We can relate these factors with the following equation:

                                                      • The longer the host is infective, the greater the replacement rate of parasitized hosts, so there is pressure on the parasites to keep the host alive (increase L, increase Rp)
                                                      • High transmission rates (large B) leads to greater replacement rate of parasitized hosts, so there is pressure on the parasites to evolve greater rates of transmission (increase L, increase Rp)
                                                      • Given the limited resources of the host, it may not be possible to do both of the above
                                                      • If NT is not constant, an increase in either transmission rate or infectious period will reduce the size of the host population needed to maintain the parasite
                                                      • If NT is constant, then an increase in one parameter (either transmission rate or infectious period) will lead to a decrease in the other parameter (in other words, an increase in transmission rate will reduce the infectious period and andersom)

                                                      Evolution and Mutualism/Parasitism

                                                      • Evolution of parasitism and mutualism are excellent examples of the process of Coevolution
                                                        • Coevolution is die proses of evolutionary change in two species in which each changes in response to change in the other species
                                                        • Coadaptation is a characteristic of an organisms that is involved in the mutualism/parasitism by interacting with some feature of the other partner
                                                          • an example is the communication that goes on between roots and nodulating bacteria
                                                          • Coadaptations need not be the product of coevolution
                                                            • Serendipiteit - good fortune due to chance - can also bring together two organisms that already have features that make their mutualism possible
                                                            • Stable mutualisms must prevent cheating by a partner (getting benefit, bearing no cost)
                                                            • Coadaptation often due to arms race type of coevolutionary changes in host and parasite
                                                            • Parasites differ with respect to their host specialization
                                                              • Monophagous parasites attach a single species of host
                                                              • Polyphagous parasites attack several species of hosts (usually they are related)

                                                              The Impact of Parasites:

                                                              • Host defenses
                                                                • Cellular Defense Reactions
                                                                  • Encapsulation of parasite's cells (often reproductive cells) by the host so that they are non-functional
                                                                  • Cell surface changes
                                                                    • Change the marker molecule and the parasite may not recognize the host
                                                                    • Often can see the effect of an addition of the parasite to the host population as an epidemic (outbreak) of a disease
                                                                    • Difficult to remove the parasite from a natural population and so it can be difficult to do field experiments with parasitic systems
                                                                        • If this were not so, we would have performed many such removals in trying to cure us and our crops and livestock of disease
                                                                        • basis is the proportion of susceptible hosts
                                                                          • susceptible hosts become non-susceptibles after infection, as immunity's memory system makes a second infection unlikely
                                                                          • After an outbreak, enough hosts become immune to drop Rp below 1, so the disease declines in the population
                                                                          • As disease prevalence falls, new individuals entering the population (births and migration from populations without the parasite) boost the proportion of susceptibles
                                                                          • When this proportion is high enough to boost Rp over 1, another outbreak begins, starting the cycle over again
                                                                            • Can you see why this cycling is most apparent in diseased that affect children?
                                                                            • Rinderpest in Southern Africa - virus with wide host range (large, grazing mammals)
                                                                              • Buildup of host (cattle) after establishment of European-style ranching
                                                                              • Outbreak of parasite after introduction of diseased cattle from Southeast Asia caused decline in cattle
                                                                                • also led to loss of natural populations of other hosts
                                                                                  • Decline in wild populations of large grazing animals (antelopes, gnu, etc.) lead to:
                                                                                      • change in vegetation over wide areas
                                                                                      • reduction of tsetse fly population, which feed on large mammals
                                                                                      • White-tail deer and Parelaphostrongylus tenuis
                                                                                        • White-tail deer are tolerant
                                                                                        • Other cervids (moose, other deer like the mule deer, pronghorn) are harmed
                                                                                        • Evolution of resistance to antibiotics an example of the evolutionary potential of parasites
                                                                                        • Virulence (transmission rate and infectious period) may vary through time
                                                                                          • Rabbits and Myxomatosis
                                                                                            • Less virulent strain of virus evolved
                                                                                            • When alone, less virulent strain meant that rabbits would live longer, infect more bloodsucking insects (vector)
                                                                                            • after time, Myxomatosis became a non-lethal disease and now a second virus, Calcivirus, is being used
                                                                                            • Poging om te verminder the population of a pest to an acceptable level through manipulation of the population ecology of that pest
                                                                                              • Note that it says reduction and not elimination of the pest
                                                                                              • elimination may sometimes occur buy the usual outcome is the reduction of host to lower population levels than without the parasite
                                                                                              • Herbivores and predators are also used
                                                                                              • sterile male release also used (screw worm)
                                                                                              • Death rate strategies
                                                                                                • Rabbits and Myxomatosis
                                                                                                • Poses potential problems as the disease might jump to new hosts in the new environment and kill non-target species
                                                                                                • Sterile male programs
                                                                                                • Med fly and Screw worm programs

                                                                                                Examples of Mutualisms

                                                                                                • Pollinator may get:
                                                                                                  • Food (nectar, pollen- high energy or high protein food)
                                                                                                  • Mating advantage - some bees get scent molecules
                                                                                                  • Nesting materials - some bees get wax for their nests
                                                                                                  • Efficiency of pollen transfer (compared to wind)
                                                                                                  • Mixing of pollen from many plants and prevention of inbreeding
                                                                                                  • any animal that visits the flower regularly may be a pollinator

                                                                                                  May be a very "tight", highly coevolved relationship or a diffuse relationship

                                                                                                  • Examples of diffuse systems
                                                                                                    • Many flowers in the fields in Tennessee are visited by more that a dozen species of insect, all of which may act as pollinators (I have seen 10+ species of insect visiting a flowering fruit tree at the same time)
                                                                                                    • Orchids and pollinators
                                                                                                      • many orchids are pollinated by a single species of insect
                                                                                                      • flowers of orchids are often shaped so that only the correct insect can get to the nectar and so will carry the pollen
                                                                                                      • there are many species of fig - they produce many flowers enclosed in a capsule (we call the capsule and its contents a fig)
                                                                                                      • each has its own species of wasp (called Agaonid wasps)
                                                                                                      • the female wasp lives all of its larval life in fig and only spends enough time out of one as an adult to disperse to the next fig, where she will deposit her eggs and never leave (only its progeny will)
                                                                                                      • males never leave the fig in which they hatched, grew as larvae, and pupated
                                                                                                      • fertilize females in same fig and die there, never having left it
                                                                                                      • the fig must supply food for its wasps or it will not produce a new generation
                                                                                                      • wasps must not overexploit the resource or they will eat the fig and it will never produce the next generation of fig plants
                                                                                                      • neither species can enter a new environment without the other
                                                                                                      • similar to fig story - each species of yucca is pollinated by a single specie of moth which lives only on the species of yucca that it pollinates

                                                                                                      Some plants and some animals bedrieg

                                                                                                      • some animals may take nectar but do not carry pollen
                                                                                                        • some insects are unable to get to the bottom of deep, vase-like flowers but simply drill through the base of the flower to steal nectar
                                                                                                        • some plants have flowers that look and smell like females of insects. They attract the males, who mate with the flower and carry away pollen
                                                                                                        • Fruits are plant rewards for animal dispersal of seeds
                                                                                                        • Seeds often pass through the guts of dispersers without harm
                                                                                                          • some seeds even benefit from this by being deposited with the manure as a fertilizer
                                                                                                          • some seeds use the passage as a signal to germinate and will not do so without this
                                                                                                          • some plants protect the seed with toxins while making the fruit palatable
                                                                                                            • peach seeds (pits) are full of cyanide
                                                                                                            • make fruit apparent to dispersers (advertisements)
                                                                                                            • green fruit often contain same toxins as other part of plant to stop herbivory
                                                                                                              • when ripe, color change signals readiness in that the fruit has:
                                                                                                                • lost it toxins
                                                                                                                • been stocked with sugars
                                                                                                                • one species gets food by removing (and eating) ectoparasites of another
                                                                                                                • partner loses its parasites without having to clean itself
                                                                                                                  • happens on reefs where cleaner shrimp clean parasites from fish at "cleaning stations"
                                                                                                                  • also on reefs, cleaner fish perform same function as shrimp
                                                                                                                  • oxpecker birds eat parasites from outside of large herbivores (cattle, antelope, rhinoceros)
                                                                                                                    • although they keep the ticks, etc. off, this may not be a mutualism, as the oxpecker will peck a vulnerable area (often an ear) and drink blood when parasites are not available
                                                                                                                    • one species gets food and/or shelter from another species
                                                                                                                    • other partner gets protection from being eaten
                                                                                                                      • Ant-Acacia system
                                                                                                                        • Bull Thorn Acacia provides:
                                                                                                                          • place for ants (Pseudomyrmex) to live in swollen base of acacia thorns (hence the name bull-thorn)
                                                                                                                          • food for ants in form of special extension of leaves call Beltsian bodies
                                                                                                                          • other insect herbivores
                                                                                                                          • large, vertebrate herbivores (including you, if you happen to lean on the tree)
                                                                                                                          • Some grasses are infected with fungi (Clavicepts and other Ascomycetes) - long though to be parasitic but the fungi are the source of alkaloids
                                                                                                                          • the alkaloids are protection from herbivory as they are toxic and bitter
                                                                                                                          • some evidence that infected plants grow faster and produce more seed.

                                                                                                                          Bacteria - Aphid, Leaf Hopper Mutualism

                                                                                                                          • Aphids and leaf hoppers feed on sugary sap sucked directly from the phloem tubes of plants
                                                                                                                            • sap is a poor diet that is high in sugars, low in amino acids
                                                                                                                            • insects have essential amino acids, just like us, and so they cannot live on this diet without help
                                                                                                                            • Bacteria receive sugars from plant via the aphid and supply the aphid with amino acids
                                                                                                                            • Bacteria also receive easily-made amino acids from insect and transform them into essential amino acids that the insect cannot make
                                                                                                                            • In one case, the leaf hopper does not excrete the uric acid it produces as its nitrogenous waste but recycles it to the yeast, which use it in amino acid synthesis
                                                                                                                            • In the same insect, the yeast synthesize proteins that are stored in the eggs and, without these proteins, the eggs will not produce viable zygotes when fertilized
                                                                                                                            • they also occur in some beetles (Anobiid Beetles) that live in dead wood (called powder-post beetles because of the wood dust from their boring activities)
                                                                                                                            • Some insects called Lacewings (Neuroptera) are important in biological control because their larvae eat aphids and planthoppers but the adults of some species feed on plant sap and have yeast in their guts that provide them with required amino acids and lipids
                                                                                                                            • Many fungi are lichenized, each one needs a particular species of algae
                                                                                                                              • each algae species usually can form a lichen with several different species of fungi
                                                                                                                              • because the fungus is the unique partner in each lichen, it is the fungal name that becomes the lichen's name

                                                                                                                              Plant - Mycorrhizae (and some bacteria)

                                                                                                                              • Very common and very important mutualism - these fungi can be 50% of the microbial biomass in soils
                                                                                                                                • two important types:
                                                                                                                                  • Ectomycorrhizae - many species of both Ascomycota (ascus-forming fungi) and Basidiomycota (club-spored fungi), the two largest fungal groups - many common mushrooms are the reproductive structures of ectomycorrhizal fungi
                                                                                                                                    • wrap hyphae around roots, do not penetrate cell walls of plant cells
                                                                                                                                    • hosts are trees (many conifers) in temperate or boreal systems
                                                                                                                                    • hyphae have no walls (septae), so the entire mycelium (all the thread-like hyphae) are essentially a single cell (this condition is called coenocytic).
                                                                                                                                    • hyphae penetrate the cell walls and split into lots of bifurcations that end in vesicles (swollen tips), but the hyphae do not penetrate the cell membrane, which folds inward to accommodate the fungal growth
                                                                                                                                    • almost any plant that does not have an ectomycorrhizal association will have a VAM association (the majority of plants by far)
                                                                                                                                    • have BLO's inside their hyphae - first called Bacteria-like organelles, now known to be intercellular bacteria - role in the system not known at this time
                                                                                                                                    • minerals from absorptive power of fungi
                                                                                                                                      • hyphae of fungi increase the absorptive area of roots by penetrating the soil much more finely than the roots can
                                                                                                                                      • growth rate and reproduction of plants often much lower if mycorrhizae are removed
                                                                                                                                      • all Orchids have important pollinator mutualisms with insects (see above) and also important fungal mutualisms
                                                                                                                                      • orchid seeds are tiny and have little stored resources (fats, carbohydrates, proteins) for the germinating embryo
                                                                                                                                      • Orchid mycorrhizae in soil (or on surface of a plant for epiphytic orchids) penetrate the seed coat and trigger germination of the seed, then supply the young plant with sugars and proteins until it becomes photosynthetic and can return the favor
                                                                                                                                      • some orchids are non-photosynthetic and the mycorrhizae continue to supply sugars and proteins that they get by penetrating the plants the orchid is growing on - in this case the fungus is a parasite of one plant (the tree) and a mutualist of another (the orchid) at the same time.

                                                                                                                                      Plants - Nitrogen-Fixing Bacteria

                                                                                                                                      • Nitrogen is a form useable by plants (nitrate, nitrite, or ammonium) is the product of the metabolism of other organisms
                                                                                                                                        • N.2 is plentiful in atmosphere but useless to plants
                                                                                                                                        • the process of making N2 into organic nitrogen (as the above forms of N are collectively called) takes lots of energy
                                                                                                                                        • bacteria (Azotobacter, Azobacter, some Pseudomonas species, some blue-green algal species) are free-living microbes that can fix nitrogen
                                                                                                                                          • the bacteria are all anaërobes and live in regions of the soil where oxygen has been depleted (see section on coadaptation and leghemoglobin below for why this is so)
                                                                                                                                          • Lack of nitrates (and derived compounds) often limits plant growth in terrestrial ecosystems
                                                                                                                                          • Ability to produce organic N locally is a great advantage in nitrogen-poor soils
                                                                                                                                          • many plants in the Fabaceae (also called the Leguminosae - the pea family that includes peas, beans, clover, alfalfa, honey locust trees, and many more trees) and other families can nodulate
                                                                                                                                          • Rhizobium is the genus of bacteria that participate in nodulation
                                                                                                                                          • Nodules provide bacteria with a place to live and an environment conducive to their growth
                                                                                                                                          • Plant responds to chemical signals produced by bacteria
                                                                                                                                            • secretes chemical attractants for the bacteria, which migrate to root and enter it
                                                                                                                                            • presence of the bacteria and their secretions promotes cell proliferation by plant to make the nodule
                                                                                                                                            • supply photosynthate to bacteria for growth and for the expense of fixing N
                                                                                                                                            • must also maintain the proper, oxygen-depleted environment for fixation
                                                                                                                                              • nitrogenase, the enzyme that catalyzes the fixation, is sensitive to the presence of oxygen
                                                                                                                                                • oxygen fits into its active site as well (or even better) than does nitrogen, so it poisons the process if it is present
                                                                                                                                                • oxygen is soaked up by the presence of a compound, Leghemoglobin , that binds to oxygen
                                                                                                                                                  • Leghemoglobin is related to our hemoglobin, both through structure and ancestry
                                                                                                                                                  • the protein portion is produced by the plant from genes in its nucleus
                                                                                                                                                  • the heme portion is produced by the bacterium with enzymes encoded by genes on its chromosome
                                                                                                                                                  • pea family plants all grow without nodules (but more slowly)
                                                                                                                                                  • bacteria grow in soil without pea plants (but much more slowly)
                                                                                                                                                  • Corals get photosynthate from algae
                                                                                                                                                  • algae get minerals extracted from sea by animals
                                                                                                                                                    • free-floating algae are "trapped" in the water drop in which they float
                                                                                                                                                      • only get nutrients that diffuse into their neighborhood and diffusion is a very slow process
                                                                                                                                                      • they extract nutrients from many gallons of water each day, not just from the drop in which they are floating
                                                                                                                                                      • waters surrounding reef are usually very clear - indicating that they have little algal growth (low productivity)
                                                                                                                                                      • reefs are as productive as tropical rain forests, among the most productive systems on earth
                                                                                                                                                      • Algae can leave when conditions not right (bleaching of coral)
                                                                                                                                                      • Coral can feed by predation on plankton (but growth is slow or even negative)
                                                                                                                                                      • Clam gets photosynthetic output of algae
                                                                                                                                                      • algae get minerals absorbed by clam and protection from herbivores

                                                                                                                                                      Yeast- Drosophila Mutualism

                                                                                                                                                      • Yeast need to disperse from habitat patch to patch
                                                                                                                                                        • Yeast spores are not resistant to desiccation so they must be carried
                                                                                                                                                        • plants often low in protein, which are needed for making eggs as adults (even when eaten by larvae)
                                                                                                                                                        • most yeast grow in dead plant material
                                                                                                                                                          • yeast are much higher in protein than the plant tissue they eat and so are high quality food for insects
                                                                                                                                                          • 10-20 species of fly, all found only in cacti
                                                                                                                                                          • 20-30 species of yeast, most found only in cacti
                                                                                                                                                          • mutualism is diffuse but obligatory
                                                                                                                                                          • Flower Beetles (Nitulid beetles) and yeast have a mutualism very similar to Drosophila and yeast
                                                                                                                                                            • the beetles carry yeast from flower to flower
                                                                                                                                                              • the yeast use the flower for food
                                                                                                                                                              • the beetles eat the yeast

                                                                                                                                                              Coral-Crab Mutualism

                                                                                                                                                              • Hard corals need sunlight (see the coral-algae mutualism above)
                                                                                                                                                                • Overgrowth of corals by seaweeds (macroalgae) can shade them and kill them.
                                                                                                                                                                  • Some corals (Oculina arbuscula is an example) avoid overgrowth because an herbivorous crab (Mithrax forceps) forages on the algae.
                                                                                                                                                                  • The crab gets not only the algae as food. It lives in the coral and avoids predation as a result. So the coral is not just food, it is a protector.

                                                                                                                                                                  Agricultural Mutualisms

                                                                                                                                                                  • These are mutualisms in which an animal cultivates a fungus by providing a place and the plant material that is the fungus' food and eats the fungus
                                                                                                                                                                  • The advantage for the animal is that the fungus is higher quality food (more protein, less indigestible carbohydrate, fewer secondary chemicals, more vitamins) than the plant material
                                                                                                                                                                  • the advantage for the fungus is that it is provided food and, in some case, a controlled environment in which to grow

                                                                                                                                                                  Ant - Fungus Mutualism

                                                                                                                                                                  • Leaf Cutter Ants cut pieces of vegetation and carry it back to their nest
                                                                                                                                                                    • Chew the plant into a mush on which the fungus grows
                                                                                                                                                                    • Ants eat the fungus, not the plant that they cut
                                                                                                                                                                    • grows best at temperature maintained in the center of the nest
                                                                                                                                                                    • fungus is a monoculture - whereas most fungi must live with other, competing species of fungi

                                                                                                                                                                    Termite - Fungus Mutualism

                                                                                                                                                                    • Termites are famous for their mutualistic association with protists that reside in their gut
                                                                                                                                                                      • The termites cannot digest the wood they eat but the protists can, so the beetles eat the wood but the protists digest it and the beetles digest the protistans
                                                                                                                                                                      • 75% of all termites have no protistan mutualists and some of these can produce cellulase, the enzyme needed to digest wood, themselves
                                                                                                                                                                      • Not all termites feed directly on wood
                                                                                                                                                                        • Some termites farm fungi in their nests, where the fungi digest the wood and the termites eat the fungi
                                                                                                                                                                        • The termites carry the fungi to new nests and will die if the fungal mutualist is lost (which can happen if another fungus or a bacterium contaminates the nest

                                                                                                                                                                        Beetle - Fungus Mutualism

                                                                                                                                                                        • Bark beetles bore into tree trunks and excavate tunnels under the bark or into the woody portions of the trunk
                                                                                                                                                                          • Some attack live trees and some bore into fallen trees
                                                                                                                                                                          • Those that attack living trees can cause the death of the tree
                                                                                                                                                                          • These beetles have special pockets on the surface of the exoskeleton which carry fungus from tree to tree
                                                                                                                                                                          • food, as fungi digest the tree and are, in turn, eaten by the beetles and their larvae
                                                                                                                                                                          • protection from toxic secondary chemicals found in the tree trunks
                                                                                                                                                                          • Some trees have resins (think of pine trees) or latex in channels which, when the beetles tunnel into them, flood the beetle's tunnels (also called galleries) and kill them. The fungi can seal off the tunnels and protect the beetles
                                                                                                                                                                          • Transportation from tree to tree
                                                                                                                                                                          • The tunnels, which penetrate the trunk and make the tree available as food for the fungi
                                                                                                                                                                          • Ambrosia beetles attack living tree, but do not kill them
                                                                                                                                                                          • Living in the tunnels has resulted in some unusual behaviors in these beetles
                                                                                                                                                                            • The adults tunnel out nurseries for their larvae and feed them on the fungus in their nursery chambers
                                                                                                                                                                            • inbreeding (sib-mating) as a normal means of reproduction
                                                                                                                                                                            • haplodiploidy in many of the ambrosia beetles (note that the evolution of this reproductive mode has occurred several times, indicating that it is not just an accident that it occurs in these tunneling beetles)
                                                                                                                                                                            • The pockets supply secretions to feed the fungus and secretions that kill bacteria and mold (another type of fungus) to keep their fungal cultures from contamination

                                                                                                                                                                            Snail-Fungus Mutualism

                                                                                                                                                                            • Littorina is a snail that crawls over the stem and leaves of Spartina, marsh cord grass.
                                                                                                                                                                            • Spartina is the dominant species in some areas within salt marshes worldwide and salt marshes are of great economic importance for their fish and for their ability to remove toxins from human wastes carried into estuaries by rivers
                                                                                                                                                                            • The snails do not feed on the Spartina but scrape the surface
                                                                                                                                                                            • After scraping the surface, they deposit fungal spores
                                                                                                                                                                            • The spores germinate and feed on the damaged plant tissue
                                                                                                                                                                            • The snails then eat the fungus
                                                                                                                                                                            • Aphids are protected by ants
                                                                                                                                                                            • Ants get sweet plant sap from aphids
                                                                                                                                                                            • Ants are like ranchers, as they move the aphids from place to place on the plant to take advantage of where most sap is available
                                                                                                                                                                              • So, considering the Ant-Aphid mutualism and the Agricultural mutualism, it appears that we did not discover either farming or ranching, or, if we did, we did not discover it first.
                                                                                                                                                                              • by the way, not only do insects farm and ranch, but they are bakers as well.
                                                                                                                                                                              • Some bee species feed their larvae on pollen, but not before it has been mixed with fungi and bacteria and allowed to ferment (like a baker allowing the bread to rise)
                                                                                                                                                                                • the fermented mixture is referred to as "bee bread"
                                                                                                                                                                                • Situations in which one species benefits from the presence or activity of another species, but the other species gains no benefit nor suffers any harm
                                                                                                                                                                                  • commensal organisms might evolve into either parasites or mutualists
                                                                                                                                                                                  • when one organism attaches itself to another as a means of dispersal
                                                                                                                                                                                  • common way to disperse seeds, animals not harmed
                                                                                                                                                                                    • small animals hitchhike on larger animals
                                                                                                                                                                                    • Bird - Pollen mite
                                                                                                                                                                                      • when birds drink from a flower, pollen mites (feeding on the pollen in the flower) jump on their beaks and nestle into their nostrils
                                                                                                                                                                                      • mites jump off at next flower without harming bird
                                                                                                                                                                                      • Can happen after the burrow is abandoned
                                                                                                                                                                                        • many vertebrates live in burrows made by other species
                                                                                                                                                                                        • Clams in worm burrows on mudflats
                                                                                                                                                                                          • Clams are found no where else, so this is obligate for them
                                                                                                                                                                                          • No evidence that the host worm benefits or is harmed by presence of clam

                                                                                                                                                                                          Silliman, B. R. and Y. Newell. 2003. Fungal farming in a snail. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 100:643-648

                                                                                                                                                                                          Silliman, B. R. and J. C. Zieman. 2001. Top-down control on Spartina alterniflora production by periwinkle grazing in a Virginia salt marsh. Ekologie 82:2830-2845

                                                                                                                                                                                          Parasitism, Host, Host Range, Complex Life Cycle, Definitive Host, Intermediate Host, Vector, Reservoir, Ectoparasite, Endoparasite, Holoparasite, Hemiparasite, Epiphyte, Mutualism, Obligatory Mutualism, Facultative Mutualism, Allee effect, Symbiosis, Diffuse Mutualism, Epidemiology, Pathogen, S (Susceptible Host), B (Transmission rate), L (Infectious Period), Rbl (Replacement Rate of Infected Hosts), NT (Threshold Population Size of Susceptible Hosts), Critical Density, Coevolution, Coadaptation, Serendipity, Arms Race, Monophagous Parasite, Polyphagous Parasite, Host defense, Cellular Defense Reaction, Immune Response, Epidemic, Rinderpest, Apparent Competition, Biological Control, Pollination, Cheating, Dispersal Mutualism, Cleaning Mutualism, Defense Mutualism, Beltsian Body, Bacterocyte, Lichen, Mycorrhizae, Ectomycorrhizae, Vesicular-Arbuscular Mycorrhizae, Orchid Mycorrhizae, Nitrogen-Fixing Bacteria, Leghemoglobin, Ambrosia Beetle, Commensalism , Phoresy