Symbiose (von Altem griechischem sýn "mit" und bíōsis "das Leben") ist nah und häufig langfristige Wechselwirkung zwischen verschiedenen biologischen Arten. 1877 hat Bennett die Wortsymbiose verwendet (der vorher Leute verwendet worden war, die zusammen in der Gemeinschaft leben), die mutualistic Beziehung in Flechten zu beschreiben. 1879, durch den deutschen mycologist Heinrich Anton de Bary, hat es als "das Leben zusammen verschieden von Organismen definiert."

Die Definition der Symbiose ist unter Wissenschaftlern umstritten. Einige glauben, dass sich Symbiose nur auf beharrlichen mutualisms beziehen sollte, während andere glauben, dass es für irgendwelche Typen von beharrlichen biologischen Wechselwirkungen (d. h. mutualistic, commensalistic, oder parasitisch) gelten sollte.

Einige symbiotische Beziehungen sind verpflichten, bedeutend, dass beide symbionts völlig von einander für das Überleben abhängen. Zum Beispiel bestehen viele Flechten aus pilzartigem und photosynthetischem symbionts, der selbstständig nicht leben kann. Andere sind fakultativ, bedeutend, dass sie können, aber mit dem anderen Organismus nicht leben müssen.

Symbiotische Beziehungen schließen jene Vereinigungen ein, in denen ein Organismus von einem anderen (ectosymbiosis, wie Mistel) lebt, oder wo ein Partner im anderen (endosymbiosis, wie lactobacilli und andere Bakterien in Menschen oder zooxanthelles in Korallen) lebt.

Physische Wechselwirkung

Endosymbiosis ist jede symbiotische Beziehung, in der symbiont innerhalb der Gewebe vom anderen, entweder im intrazellulären Raum oder in extracellularly lebt. Beispiele schließen verschiedenen microbiomes, rhizobia, Stickstoff befestigende Bakterien ein, die in Wurzelknötchen von Hülsenfrucht-Wurzeln leben; Actinomycete-Bakterien des Stickstoff-Befestigens genannt Frankia, die in Erle-Baumwurzelknötchen leben; einzeln-zellige Algen innerhalb von Riff bauenden Korallen; und bakterielle endosymbionts, die wesentliche Nährstoffe ungefähr 10 %-15 % von Kerbtieren zur Verfügung stellen.

Ectosymbiosis, der auch auf als exosymbiosis verwiesen ist, ist jede symbiotische Beziehung, in der der symbiont von der Körperoberfläche des Gastgebers, einschließlich der inneren Oberfläche des Verdauungstrakts oder der Kanäle von exocrine Drüsen lebt. Beispiele davon schließen ectoparasites wie Läuse, Tischgenosse ectosymbionts wie die Entenmuscheln ein, die sich dem Kiefer von baleen Walfischen und mutualist ectosymbionts wie saubererer Fisch anschließen.

Mutualism

Mutualism ist jede Beziehung zwischen Personen der verschiedenen Arten, wo beide Personen einen Vorteil ableiten. Im Allgemeinen können nur lebenslängliche Wechselwirkungen, die nahe physischen und biochemischen Kontakt einschließen, symbiotisch richtig betrachtet werden. Beziehungen von Mutualistic können sein, entweder für beide Arten zu verpflichten, für eine, aber fakultativ für den anderen oder fakultativ für beide zu verpflichten. Viele Biologen schränken die Definition der Symbiose ein, um mutualist Beziehungen zu schließen.

Ein großer Prozentsatz von Pflanzenfressern hat Mutualistic-Eingeweide-Fauna, die ihnen Auswahl-Pflanzensache helfen, die schwieriger ist zu verdauen als Tierbeute. Korallenriffe sind das Ergebnis von mutualisms zwischen Korallenorganismen und verschiedenen Typen von Algen, die in ihnen leben. Die meisten Landwerke und Landökosysteme verlassen sich auf mutualisms zwischen den Werken, die Kohlenstoff von der Luft und mycorrhyzal Fungi befestigen, die im Extrahieren von Mineralen vom Boden helfen.

Ein Beispiel der gegenseitigen Symbiose ist die Beziehung zwischen dem ocellaris clownfish, die unter den Tentakeln von Seerosen von Ritteri wohnen. Der Landfisch schützt die Anemone vor dem Anemone essenden Fisch, und der Reihe nach schützen die stechenden Tentakel der Anemone den clownfish vor seinen Raubfischen. Ein spezieller Schleim auf dem clownfish schützt es vor den stechenden Tentakeln.

Ein anderes Beispiel ist der Meergrundel-Fisch, der manchmal zusammen mit einer Garnele lebt. Die Garnele gräbt und räumt einen Bau im Sand auf, in dem sowohl die Garnele als auch die Meergrundel lebend angeln. Die Garnele ist fast blind, es verwundbar für Raubfische wenn oberirdisch verlassend. Im Falle der Gefahr berührt der Meergrundel-Fisch die Garnele mit seinem Schwanz, um es zu warnen. Wenn das sowohl der Garnele-als auch Meergrundel-Fisch zufällig, schnell ziehen sich in den Bau zurück.

Eines der sensationellsten Beispiele dessen verpflichtet mutualism ist zwischen den siboglinid Tube-Würmern und symbiotischen Bakterien, die an Hydrothermalöffnungen leben und Kälte sickert. Der Wurm hat keinen Verdauungstrakt und ist auf seinem inneren symbionts für die Nahrung ganz vertrauensvoll. Die Bakterien oxidieren entweder Wasserstoffsulfid oder Methan, das der Gastgeber ihnen liefert. Diese Würmer wurden gegen Ende der 1980er Jahre an den Hydrothermalöffnungen in der Nähe von den Galapagos Inseln entdeckt und sind an Tiefseehydrothermalöffnungen seitdem gefunden worden, und Kälte sickert in allen Ozeanen in der Welt. Es gibt auch viele Typen von tropischen und subtropischen Ameisen, die sehr komplizierte Beziehungen mit bestimmten Baumarten entwickelt haben.

Mutualism und endosymbiosis

Während der mutualistic Symbiose hat die Gastgeber-Zelle an einigen der Nährstoffe Mangel, die durch den endosymbiont zur Verfügung gestellt werden. Infolgedessen bevorzugt der Gastgeber die Wachstumsprozesse von endosymbiont innerhalb sich, indem er einige Spezialzellen erzeugt. Diese Zellen betreffen die genetische Zusammensetzung des Gastgebers, um die zunehmende Bevölkerung des endosymbionts zu regeln und sicherstellend, dass diese genetischen Änderungen auf die Nachkommenschaft über die vertikale Übertragung (Vererbung) passiert werden.

Die Anpassung des endosymbiont zum Lebensstil des Gastgebers führt zu vielen Änderungen im endosymbiont - das erste, das die drastische Verminderung seiner Genom-Größe ist. Das ist wegen vieler Gene, die während des Prozesses des Metabolismus, und der DNA-Reparatur und der Wiederkombination verlieren werden. Während wichtige Gene, die an der DNA zur RNS-Abschrift, Protein-Übersetzung und Erwiderung der DNA/RNS teilnehmen, behalten werden. D. h. eine Abnahme in der Genom-Größe ist wegen des Verlustes von Protein-Codiergenen und nicht wegen des Nachlassens von inter-genic Gebieten oder Größe des offenen Lesen-Rahmens (ORF). So können Arten, die natürlich entwickeln und reduzierte Größen von Genen enthalten, über eine gesteigerte Zahl von erkennbaren Unterschieden zwischen ihnen erklärt werden, dadurch zu Änderungen in ihren Entwicklungsraten führend. Da die endosymbiotic mit diesen Kerbtieren verbundenen Bakterien zur Nachkommenschaft ausschließlich über die vertikale genetische Übertragung verzichtet werden, intrazelluläre Bakterien geht viele Hürden während des Prozesses durch, auf die Abnahme auf wirksame Bevölkerungsgrößen wenn im Vergleich zu den freien lebenden Bakterien hinauslaufend. Diese Unfähigkeit der endosymbiotic Bakterien, um seinen wilden Typ-Phänotyp über einen Wiederkombinationsprozess wieder einzusetzen, wird als das Klinkenrad-Phänomen von Muller genannt. Das Klinkenrad-Phänomen von Muller zusammen mit weniger wirksamen Bevölkerungsgrößen hat zu einer Zunahme von schädlichen Veränderungen in den unwesentlichen Genen der intrazellulären Bakterien geführt. Das könnte erwartet gewesen sein, Auswahl-Mechanismen zu fehlen, die in der reichen Umgebung des Gastgebers vorherrschen.

Commensalism

Commensalism beschreibt eine Beziehung zwischen zwei lebenden Organismen, wo Vorteilen und dem anderen nicht bedeutsam geschadet oder geholfen wird. Es wird aus dem englischen der menschlichen sozialen Wechselwirkung verwendeten Wort abgeleitet. Das Wort ist auf das mittelalterliche lateinische Wort zurückzuführen, das von com- und mensa gebildet ist, "das Teilen eines Tisches" bedeutend.

Tischgenosse-Beziehungen können einen Organismus mit einem anderen für den Transport (phoresy) oder für die Unterkunft (inquilinism) einschließen, oder es kann auch einen Organismus mit etwas ein anderer geschaffen, nach seinem Tod (metabiosis) einschließen. Beispiele von metabiosis sind Bernhardskrebse mit Gastropode-Schalen, um ihre Körper und Spinnen zu schützen, die ihr Web auf Werken bauen.

Parasitismus

Eine parasitische Beziehung ist diejenige, in der einem Mitglied der Vereinigungsvorteile während der andere verletzt wird. Parasitische Symbiose nimmt viele Formen von endoparasites an, die innerhalb des Körpers des Gastgebers zu ectoparasites leben, die von seiner Oberfläche leben. Außerdem können Parasiten necrotrophic sein, der sagen soll, dass sie ihren Gastgeber oder biotrophic töten, meinend, dass sie sich auf das Überleben ihres Gastgebers verlassen. Parasitismus von Biotrophic ist eine äußerst erfolgreiche Lebensweise. Abhängig von der Definition verwendet nicht weniger als hat die Hälfte aller Tiere mindestens eine parasitische Phase in ihren Lebenszyklen, und es ist auch in Werken und Fungi häufig. Außerdem sind fast alle liederlichen Tiere Gastgeber zu einem oder mehr Parasiten taxa. Ein Beispiel einer biotrophic Beziehung würde ein Zecke-Füttern mit dem Blut seines Gastgebers sein.

Amensalism

Amensalism ist der Typ der symbiotischen Beziehung, die besteht, wo eine Art gehemmt oder völlig ausgelöscht wird und man ungekünstelt ist. Dieser Typ der Symbiose ist in rudimentären Bezugstexten relativ ungewöhnlich, aber ist in der natürlichen Welt allgegenwärtig. Ein Beispiel ist ein Schössling, der unter dem Schatten eines reifen Baums wächst. Der reife Baum kann beginnen, den Schössling des notwendigen Sonnenlichtes zu berauben, und, wenn der reife Baum sehr groß ist, kann es Regenwasser aufnehmen und Boden-Nährstoffe entleeren. Während des Prozesses ist der reife Baum ungekünstelt. Tatsächlich, wenn der Schössling, die reifen Baumgewinn-Nährstoffe vom verfallenden Schössling stirbt. Bemerken Sie, dass diese Nährstoffe verfügbar wegen der Zergliederung des Schösslings, aber nicht vom lebenden Schössling werden, der ein Fall des Parasitismus sein würde.

Symbiose und Evolution

Während historisch Symbiose weniger Aufmerksamkeit erhalten hat als andere Wechselwirkungen wie Raub oder Konkurrenz, wird es als eine wichtige auswählende Kraft hinter der Evolution, zunehmend anerkannt

mit vielen Arten, die eine lange Geschichte der voneinander abhängigen Co-Evolution haben. Tatsächlich wird der Evolution des ganzen eukaryotes (Werke, Tiere, Fungi und protists) laut der endosymbiotic Theorie geglaubt, sich aus einer Symbiose zwischen verschiedenen Sorten von Bakterien ergeben zu haben.

Gefäßwerke

Ungefähr 80 % von Gefäßwerken weltweit bilden symbiotische Beziehungen mit Fungi, zum Beispiel, in arbuscular mycorrhizas.

Symbiogenesis

Der Biologe Lynn Margulis, der wegen ihrer Arbeit an endosymbiosis berühmt ist, behauptet, dass Symbiose eine größere treibende Kraft hinter der Evolution ist. Sie denkt den Begriff von Darwin der Evolution, die durch die Konkurrenz gesteuert ist, um unvollständig zu sein, und behauptet, dass Evolution stark auf der Zusammenarbeit, Wechselwirkung und gegenseitigen Abhängigkeit unter Organismen basiert. Gemäß Margulis und Dorion Sagan, "Hat Leben den Erdball durch den Kampf, aber durch den Netzwerkanschluss nicht übernommen."

Co-Evolution

Symbiose hat eine Hauptrolle in der Co-Evolution von Blütenwerken und den Tieren gespielt, die sie bestäuben. Viele Werke, die von Kerbtieren, Fledermäusen oder Vögeln bestäubt werden, haben Blumen hoch spezialisiert, die modifiziert sind, um Befruchtung durch einen spezifischen Befruchter zu fördern, der auch entsprechend angepasst wird. Die ersten Blütenwerke in der Fossil-Aufzeichnung hatten relativ einfache Blumen. Anpassungsfähige Artbildung hat schnell viele verschiedene Gruppen von Werken verursacht, und dabei ist entsprechende Artbildung in bestimmten Kerbtier-Gruppen vorgekommen. Einige Gruppen von Werken haben Nektar und großen klebrigen Blütenstaub entwickelt, während Kerbtiere mehr spezialisierte Morphologien entwickelt haben, um auf diese reichen Nahrungsmittelquellen zuzugreifen und sie abzuholen. In einem taxa von Werken und Kerbtieren ist die Beziehung abhängig geworden, wo die Pflanzenart nur durch eine Art des Kerbtiers bestäubt werden kann.

Zeichen

Siehe auch

• Anagenesis
• Microbiome
• Menschliches Microbiome-Projekt
• aposymbiotic
• aquaponics
• Betrug (der Biologie)
• decompiculture
• Liste von symbiotischen Organismen
• Liste von symbiotischen Beziehungen
• Multigenomic-Organismus
• Symbiogenesis
• Symbiose (chemischer)

Links

• TED-Ausbildungsvideo - Symbiose: ein überraschendes Märchen der Art-Zusammenarbeit.