Mutualism ist die Weise, wie zwei Organismen der verschiedenen Arten biologisch in einer Beziehung aufeinander wirken, in der jede Person einen Fitnessvorteil ableitet (d. h., vergrößert oder Fortpflanzungsproduktion verbessert hat). Ähnliche Wechselwirkungen innerhalb einer Art sind als Zusammenarbeit bekannt. Mutualism kann mit der zwischenspezifischen Konkurrenz gegenübergestellt werden, in der jede Art reduzierte Fitness, und Ausnutzung oder Parasitismus, in der Art-Vorteile auf Kosten des anderen erfährt. Mutualism ist ein Typ der Symbiose. Symbiose ist eine breite Kategorie, definiert, um Beziehungen einzuschließen, die mutualistic, parasitisch, oder Tischgenosse sind. Mutualism ist nur ein Typ.

Ein weithin bekanntes Beispiel von mutualism ist die Beziehung zwischen Huftieren (wie Kühe) und Bakterien innerhalb ihrer Eingeweide. Die Huftiere ziehen aus dem von den Bakterien erzeugten cellulase einen Nutzen, der Verzehren erleichtert; der Bakterienvorteil eine stabile Versorgung von Nährstoffen in der Gastgeber-Umgebung zu haben.

Mutualism spielt eine Schlüsselrolle in der Ökologie. Zum Beispiel, mutualistic Wechselwirkungen sind für die Landökosystem-Funktion als mehr als 48 % von Landwerken lebenswichtig verlassen sich auf mycorrhizal Beziehungen mit Fungi, um sie mit anorganischen Zusammensetzungen und Spurenelementen zu versorgen. Außerdem, wie man denkt, hat mutualism die Evolution von viel von der biologischen Ungleichheit gesteuert, die wir, wie Blumenformen (wichtig für die Befruchtung mutualisms) und Co-Evolution zwischen Gruppen der Arten sehen. Jedoch hat mutualism weniger Aufmerksamkeit historisch erhalten als andere Wechselwirkungen wie Raub und Parasitismus.

Das Messen des genauen Fitnessvorteils für die Personen in einer mutualistic Beziehung ist besonders nicht immer aufrichtig, wenn die Personen Vorteile einer Vielfalt der Arten, zum Beispiel der grösste Teil des Pflanzenbefruchters mutualisms erhalten können. Es ist deshalb üblich, mutualisms gemäß der Nähe der Vereinigung zu kategorisieren, Begriffe gebrauchend, die verpflichten und fakultativ. Das Definieren "der Nähe" ist auch jedoch problematisch. Es kann sich auf die gegenseitige Abhängigkeit beziehen (die Arten können ohne einander nicht leben), oder die biologische Intimität der Beziehung in Bezug auf die physische Nähe (z.B, eine Art, die innerhalb der Gewebe der anderen Arten lebt).

Typen von Beziehungen

Von

Mutualistic transversals kann als eine Form des "biologischen Tausches" gedacht werden, in dem Arten Mittel (zum Beispiel Kohlenhydrate oder anorganische Zusammensetzungen) oder Dienstleistungen wie Geschlechtszelle, Nachkommenschaft-Streuung oder Schutz vor Raubfischen tauschen.

Quellenquelle-Beziehungen

Quellenquelle-Wechselwirkungen, in denen ein Typ der Quelle gegen eine verschiedene Quelle getauscht wird, sind wahrscheinlich der grösste Teil der Standardform von mutualism; zum Beispiel Mycorrhizal-Vereinigungen zwischen Pflanzenwurzeln und Fungi, mit dem Werk, das Kohlenhydrate dem Fungus als Gegenleistung für in erster Linie Phosphat sondern auch stickstoffhaltige Zusammensetzungen zur Verfügung stellt. Andere Beispiele schließen rhizobia Bakterien ein, die Stickstoff für Hülsenwerke (Familie Fabaceae) als Gegenleistung für energieenthaltende Kohlenhydrate befestigen.

Dienstquelle-Beziehungen

Dienstquelle-Beziehungen sind auch üblich.

Befruchtung, in der Nektar oder Blütenstaub (Nahrungsmittelmittel) gegen die Blütenstaub-Streuung (ein Dienst) oder Ameise-Schutz von Blattläusen getauscht werden, wo die Blattläuse zuckerreichen Honigtau (ein Nebenprodukt ihrer Weise des Fütterns mit Pflanzensaft) als Gegenleistung für die Verteidigung gegen Raubfische wie Marienkäfer-Käfer tauschen.

Futter von Phagophiles (Quelle) auf ectoparasites, dadurch Antipest-Dienst, als in der Reinigung der Symbiose zur Verfügung stellend.

Zoochory ist ein Beispiel, wo Tiere die Samen von Werken verstreuen. Das ist der Befruchtung ähnlich, in der das Werk Nahrungsmittelmittel (zum Beispiel, fleischige Frucht, Übermaß von Samen) für Tiere erzeugt, die die Samen (Dienst) verstreuen.

Dienstdienst-Beziehungen

Strenge Dienstdienst-Wechselwirkungen sind aus Gründen sehr selten, die alles andere als klar sind. Ein Beispiel ist die Beziehung zwischen Seerosen und anemonefish in der Familie Pomacentridae: Die Anemonen versorgen den Fisch mit dem Schutz vor Raubfischen (der die Stacheln der Tentakel der Anemone nicht dulden kann) und die Fische die Anemonen gegen butterflyfish verteidigen (Familie Chaetodontidae), die Anemonen essen. Jedoch, genau wie viele mutualisms, gibt es mehr als einen Aspekt dazu: In der Anemonefish-Anemone mutualism füttert das überflüssige Ammoniak vom Fisch die symbiotischen Algen, die in den Tentakeln der Anemone gefunden werden. Deshalb, was scheint, ein Dienstdienst mutualism zu sein, tatsächlich hat einen Dienstquelle-Bestandteil. Ein zweites Beispiel ist das der Beziehung zwischen einigen Ameisen in der Klasse Pseudomyrmex und Bäume in der Klasse Acacia, wie der Pfeifende Dorn und Bullhorn Acacia. Das Ameise-Nest innerhalb der Dornen des Werks. Als Entgelt für den Schutz schützen die Ameisen Akazien vor dem Angriff durch Pflanzenfresser (den sie oft essen, einen Quellenbestandteil in diese Dienstdienst-Beziehung einführend), und die Konkurrenz von anderen Werken durch das Zurichten zurück der Vegetation, die die Akazie beschatten würde.

Außerdem ist ein anderer Dienstquelle-Bestandteil da, weil die Ameisen regelmäßig mit lipid-reichen Nahrungsmittelkörpern genannt Körper von Beltian füttern, die auf dem Werk von Acacia sind.

In Neotropics, der Ameise, macht Myrmelachista schumanni sein Nest in speziellen Höhlen in Duroia haarig. Werke in der Umgebung, die anderen Arten gehören, werden mit Ameisensäure getötet. Diese auswählende Gartenarbeit kann so aggressiv sein, dass kleine Gebiete des Regenwaldes von haarigem Duroia beherrscht werden. Diese eigenartigen Flecke sind von Einheimischen als die "Gärten des Teufels" bekannt.

In einigen dieser Beziehungen können die Kosten des Schutzes der Ameise ziemlich teuer sein. Bäume von Cordia sp. im Amazonenregenwald haben eine Art Partnerschaft mit Ameisen von Allomerus sp., die ihre Nester in modifizierten Blättern machen. Um den Betrag des verfügbaren Wohnraums zu vergrößern, werden die Ameisen die Blumenknospen des Baums zerstören. Die Blumen sterben, und Blätter entwickeln statt dessen das Versorgen der Ameisen mit mehr Wohnungen (Häuser). Ein anderer Typ von Ameise-Leben von Allomerus sp. mit dem Baum von Hirtella sp. in denselben Wäldern, aber in dieser Beziehung hat der Baum die Tische auf den gierigen Ameisen gedreht. Wenn der Baum bereit ist, Blumen zu erzeugen, die Ameise abodes auf bestimmten Zweigen beginnen, auszutrocknen und zurückzuweichen, die Bewohner zwingend, zu fliehen, die Blumen des Baums verlassend, um sich frei vom Ameise-Angriff zu entwickeln.

Menschen und mutualism

Menschen beschäftigen sich auch mit mutualisms mit anderen Arten, einschließlich ihrer Eingeweide-Flora (ohne den sie nicht im Stande sein würden, Essen effizient zu verdauen).

In der traditionellen Landwirtschaft werden viele Werke mutualistically als dazugehörige Werke fungieren, einander mit dem Schutz, der Boden-Fruchtbarkeit und/oder der natürlichen Schädlingsbekämpfung versorgend. Zum Beispiel können Bohnen cornstalks als ein Gitterwerk aufwachsen, während sie Stickstoff im Boden für das Getreide, ein Phänomen befestigen, das in Drei Schwester-Landwirtschaft verwendet wird.

Das mathematische Modellieren

1989 hat David Hamilton Wright eine mathematische Erklärung für mutualism das Verwenden der Lotka-Volterra Gleichung entwickelt. Wright hat die Lotka-Volterra Gleichungen modifiziert, indem er einen neuen Begriff, βM/K hinzugefügt hat, um eine mutualistic Beziehung zu vertreten.

Die mutalistic Beziehung wird gemessen durch:

:

\cfrac {dN} {dt} =r_1 N (1-\cfrac {N} {K1} + \beta_ {12 }\\cfrac {M} {K_1})

</Mathematik>:

\cfrac {dM} {dt} =r_2 M (1-\cfrac {M} {K2} + \beta_ {21 }\\cfrac {N} {K_2})

</Mathematik> =hi

wo,

• N und M = die Bevölkerungsdichte
• r = innere Wachstumsrate der Bevölkerung
• K = Tragfähigkeit seiner lokalen Umwelteinstellung.
• β = das mitwirkende Umwandeln begegnet sich mit einer Art zu neuen Einheiten des anderen

Mutualism ist hauptsächlich die logistische Wachstumsgleichung + mutualistic Wechselwirkung. Der mutualistic Wechselwirkungsbegriff vertritt die Zunahme im Bevölkerungswachstum der Arten ein infolge der Anwesenheit größerer Zahlen der Arten zwei, und umgekehrt. Wright hat auch das Konzept der Sättigung gedacht, was bedeutet, dass mit höheren Dichten, dort Vorteile von weiteren Zunahmen der mutualist Bevölkerung vermindern. Ohne Sättigung würden die Dichten der Art unbestimmt zunehmen. Weil das wegen Umwelteinschränkungen und Tragfähigkeit nicht möglich ist, würde ein Modell, das Sättigung einschließt, genauer sein. Die mathematische Theorie von Wright basiert auf der Proposition einer einfachen zwei Art mutualism Modell, in dem die Vorteile von mutualism durchtränkt wegen durch die Bearbeitungszeit aufgestellter Grenzen werden. Wright definiert Bearbeitungszeit, weil die Zeit einen Nahrungsmittelartikel, von der anfänglichen Wechselwirkung bis den Anfang einer Suche nach neuen Nahrungsmittelsachen bearbeiten musste und annimmt, dass Verarbeitung des Essens und das Suchen nach Essen gegenseitig exklusiv sind. Mutualists, die foraging Verhalten zeigen, werden zu den Beschränkungen der Bearbeitungszeit ausgestellt. Mutualism kann mit der Symbiose vereinigt werden

Typ II funktionelle Antwort

1959 hat C. S. Holling sein klassisches Scheibe-Experiment durchgeführt, das den folgenden angenommen hat: Dass (1) die Zahl von gewonnenen Nahrungsmittelsachen zur zugeteilten forschenden Zeit proportional ist; und (2), dass es eine Variable der Bearbeitungszeit gibt, die getrennt vom Begriff der Suchzeit besteht. Er hat dann eine Gleichung für den Typ II funktionelle Antwort entwickelt, die gezeigt hat, dass die Zufuhrrate zu gleichwertig

ist:

\cfrac {Axt} {1+axT_H }\

</Mathematik>wo,

• a = die sofortige Entdeckungsrate
• x = Nahrungsmittelartikel-Dichte
• T = Bearbeitungszeit

Die Gleichung, die Typ II funktionelle Antwort und mutualism vereinigt, ist:

:

\cfrac {dN} {dt} =N [r (1-cN) + \beta M (X+M)]

</Mathematik>wo,

• N und M = Dichte der zwei mutualists
• r = innere Rate der Zunahme von N
• c = Koeffizient, der negative intraspezifische Wechselwirkung misst
• X = 1/a T
• β = b/T
• a = sofortige Entdeckungsrate
• b = das mitwirkende Umwandeln begegnet sich mit der M zu neuen Einheiten von N

Umgeordnet:

:

\cfrac {dN} {dt} =N\bigg [r (1-cN) + \cfrac {baM} {1+aT_H M }\\bigg]

</Mathematik>

Das Modell, das oben präsentiert ist, wird auf liederliche Arten am effektivsten angewandt, die auf mehrere Personen des mutualist Teils im Laufe ihrer Existenzen stoßen. Des Zeichens, wie Wright darauf hinweist, ist, dass Modelle von biologischem mutualism dazu neigen, qualitativ, darin ähnlich zu sein, haben die gestalteten isoclines allgemein einen positiven abnehmenden Hang, und im Großen und Ganzen ähnliche isocline Diagramme. Wechselwirkungen von Mutualistic werden am besten, wie positiv geneigt, isoclines vergegenwärtigt, der durch die Tatsache erklärt werden kann, dass die Sättigung von Vorteilen, die mit mutualism oder durch Außenfaktoren aufgestellten Beschränkungen gewährt sind, zu einem abnehmenden Hang beiträgt.

Siehe auch

• Arbuscular mycorrhiza
• Co-Anpassung
• Co-Evolution
• Ökologische Erleichterung
• Frugivory
• Größerer Honeyguide - hat einen interessanten mutualism mit Menschen
• Zwischenspezifische Kommunikation
• Liste von symbiotischen Beziehungen
• Mimik von Müllerian
• Mutualisms und Conservation
• Symbiogenesis

Referenzen

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Weiterführende Literatur

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