معلومة

هل يمكن أن توجد علاقة متبادلة / طفيلية / إلخ. ولكن لا تعتبر تكافلية؟

هل يمكن أن توجد علاقة متبادلة / طفيلية / إلخ. ولكن لا تعتبر تكافلية؟


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.

تعريف ويكيبيديا للتكافل: "التعايش (من اليونانية σύν" معًا "و" العيش ") [2] هو تفاعل وثيق وطويل الأمد غالبًا بين نوعين بيولوجيين مختلفين أو أكثر."

تعريف ويكيبيديا للتبادل: "التبادلية هي الطريقة التي يوجد بها كائنان من أنواع مختلفة في علاقة يستفيد فيها كل فرد من نشاط الآخر."

في فصل علم الأحياء التمهيدي ، تعلمت (والعديد من الأشخاص الآخرين ، أنا متأكد) أن التبادلية هي نوع من التعايش. ومع ذلك ، الآن بعد أن أفكر في الأمر أكثر ، يبدو أن بعض العلاقات التبادلية لا تتناسب مع تعريف التكافلية. من الواضح أن بعض العلاقات تبادلية وتكافل (البشر ونباتات الأمعاء ، على سبيل المثال) ولكن العلاقات الأخرى (مثل تلقيح النحل للزهور) متبادلة ولكن لا يبدو أنها تتناسب مع تعريف "التفاعل الوثيق وغالبًا ما يكون طويل المدى". وينطبق الشيء نفسه بالطبع على العلاقات الطفيلية والذهنية وما إلى ذلك أيضًا.

افكار اي احد؟


TL ؛ DR: العلاقات المتبادلة / الطفيلية هم أعضاء في فئة العلاقات التكافلية

لذلك ، أولاً وقبل كل شيء ، هناك طريقة للبحث عنها.

ثانيًا ، تحتوي المقالة نفسها في الويكي على قسم فرعي حول التطفل. قراءته ستكون مفيدة:

يُعرف هذا أيضًا باسم التكافل العدائي أو المضاد.

أيضًا ، سيُظهر البحث المختصر من خلال الباحث العلمي من Google كيفية استخدام هذه الكلمات في السياق. تشمل الأوراق مثل:

  1. التعايش الفطري من التبادلية إلى التطفل: من يتحكم في النتيجة ، المضيف أم الغازي؟
  2. التبادلية والتطفل: تكافل النبات والين
  3. التبادلية أم التطفل؟ النتيجة المتغيرة لتنظيف التكافل
  4. نمو معزز كمظهر من مظاهر التطفل وترسب القشرة في الرخويات المتطفلة. جوانب بيولوجيا التعايش.

الفصل 2 تعريفات أنواع التكافؤ

يقدم هذا الفصل تعريفات المصطلحات التي تصف الارتباطات غير النوعية بين الكائنات الحية. يعني التكافل العيش معًا ، وبالتالي فإن التعايش هو المصطلح الواسع والشامل المستخدم لوصف جميع أنواع الارتباطات غير المتجانسة ، باستثناء الافتراس ، حيث يوجد اتصال جسدي أو تقارب حميم بين العضوين. لا توجد آثار لاكتساب المزايا أو تقديمها ، أو التبعية الغذائية ، أو إلحاق الضرر أو تلقيه. وبالتالي ، فإن التعايش هو مصطلح بيئي واسع يمكن بموجبه تصنيف التطفل والتعايش والتبادلية والفرضية. يصف التطفل علاقة غير متجانسة ، دائمة أو مؤقتة ، يوجد خلالها اعتماد استقلابي للطفيلي ، الأصغر بين النوعين ، على مضيفه. يصف التعايش العلاقة الحميمة التي يستمد فيها التعايش عمومًا المأوى المادي من المضيف ، ويتغذى على الأطعمة المرتبطة ولكن ليست جزءًا من المضيف ، ولا يعتمد على الأيض على المضيف. تُعرَّف "العلاقة المفترسة" بأنها علاقة يقوم خلالها أحد الأعضاء ، أي المفترس ، كقاعدة عامة ، بقتل الآخر بسرعة والتهام الآخر ، أي الفريسة.


تعريف التعايش

صاغ هذا المصطلح في عام 1876 من قبل عالم الحفريات وعالم الحيوان البلجيكي بيير جوزيف فان بينيدن ، جنبًا إلى جنب مع مصطلح التبادلية. طبق بنيدن الكلمة في البداية لوصف نشاط الحيوانات الآكلة للجثث التي تتبع الحيوانات المفترسة لأكل فضلاتها. كلمة التعايش تأتي من الكلمة اللاتينية التعايش، وهو ما يعني "مشاركة طاولة". غالبًا ما تتم مناقشة التعايش في مجالات علم البيئة وعلم الأحياء ، على الرغم من أن المصطلح يمتد إلى العلوم الأخرى.


التعايش: تفاعل إيجابي / صفري

يُعرف التفاعل الذي يستفيد فيه أحد الأنواع ويظل الآخر غير متأثر بالتعايش. وكمثال على ذلك ، تتغذى بلشون الماشية وطيور البقر ذات الرأس البني في ارتباط وثيق مع الماشية والخيول ، وتتغذى على الحشرات التي تدفعها حركة الماشية. تستفيد الطيور من هذه العلاقة ، لكن الماشية بشكل عام لا تستفيد منها. غالبًا ما يكون من الصعب التفريق بين التبادلية والتكافل. على سبيل المثال ، إذا كان البلشون الأبيض أو طائر البقر يتغذى على القراد أو الآفات الأخرى من ظهر الحيوان ، فإن العلاقة توصف بشكل أفضل بأنها علاقة متبادلة.


3. خصائص التعايش الناشئة

الشكل 4. عقيدات البقوليات. A ، Nodosities بسبب بكتيريا Sinorhizobium meliloti على جذر Medicago (لاحظ اللون الوردي ، بسبب بروتين يحمل الأكسجين ، leghemoglobin ، Lb) B ، منظر لجزء من العُرَف بسبب بكتيريا Sinorhizobium meliloti على جذر Medicago C ، يظهر الفحص المجهري الإلكتروني للإرسال البكتيريا التكافلية (ب) (Bradyrhyzobium japonicum) في عقيدات جذر فول الصويا ، محاطة بغشاء الالتقام (السهم الأبيض) D ، التمثيل الغذائي للعقيدات ، والبكتيريا تضمن تثبيت النيتروجين من خلال الإمداد المتحكم به من الأكسجين والركائز الكربونية من النبات. A & amp B: [المصدر: © Ninjatacoshell (CC BY-SA 3.0) عبر ويكيميديا ​​كومنز]. C: [المصدر: © Louisa Howard & # 8211 Dartmouth Electron Microscope Facility ، عبر ويكيميديا ​​كومنز]. بالإضافة إلى إضافة قدرات الشركاء & # 8217 ، فإن التعايش التبادلي يعبر عن بعض الخصائص التي لا يمتلكها الشركاء المنفصلون. أولاً ، على المستوى المورفولوجي ، يخلق التعايش بنى غير موجودة خارج الارتباط: هذه هي حالة العقيدات (الشكل 4 أ و ب) ، الأعضاء التي يسببها الاستعمار البكتيري الذي يختلف تشريحها عن الجذور (الغياب المتكرر لمرستيم نهائي ، أوعية) إجراء النسغ المحيطي ، إلخ). يتم تعديل بنية البكتيريا أيضًا من خلال العيش في الخلية: فقدان الأسواط والجدار وزيادة الحجم (كما هو الحال في العقيدات ، الشكل 4 ج). يسمى هذا الشكل المعدل & # 8220البكتيريا& # 8221 بسبب البروتينات الصغيرة التي يحقنها النبات في البكتيريا.

حالات الطوارئ الأخرى وظيفية. في مثال العقيدات (الشكل 4 د) ، يستخدم الجراثيم الطاقة التي يتم الحصول عليها من التنفس لتقليل - بفضل مركب إنزيم النيتروجين الخاص بدائيات النوى التي تحفز التسلسل الكامل للتفاعلات التي يتم خلالها تقليل ثنائي النيتروجين N2 يؤدي إلى تكوين الأمونيا NH3. هذا التفاعل مصحوب بالهدرجة. & # 8211 النيتروجين الجوي N2 إلى الأمونيوم NH3، الذي يعمل كمصدر للنيتروجين للنبات (والبكتيريا). على العكس من ذلك ، يوفر المصنع إمدادات الكربون والأكسجين. الأكسجين ضروري للتنفس ، ولكن يتم تعطيل النيتروجيناز عن طريق الأكسجين: وهذا التناقض يفسر سبب وجود الجذور الحرة بكتيريا التربة الهوائية التي يمكن أن تخلق تعايشًا مع البقوليات. تم العثور على هذه البكتيريا في العقيدات حيث يتم إصلاح وتقليل النيتروجين في الغلاف الجوي ، والذي يمكن بعد ذلك استيعابها بواسطة النبات. في المقابل ، توفر النباتات ركائز كربونية للبكتيريا. في التربة غير قادر على إصلاح النيتروجين. من ناحية أخرى ، في العقيدة ، لا ينتشر الأكسجين بحرية ، ولكن يتم التقاطه بواسطة بروتين من الخلية المضيفة ، ليغيموغلوبين [7]. يقع Leghaemoglobin حول البكتيريا ، ويحمي النيتروجيناز من التأثيرات المعطلة للأكسجين ويوفر احتياطيًا من الأكسجين للتنفس البكتيري. لذلك لا يمكن تحقيق تثبيت النيتروجين إلا في العُقْدَة.

يتم تحفيز العديد من السمات الوظيفية الأخرى عن طريق التكافل ، مثل بعض التأثيرات الوقائية التي تعتمد على تحريض دفاعات الشريك ، التي يتحملها المتعايش ولكنها ضارة بمسببات الأمراض. على سبيل المثال ، تحفز الفطريات الفطرية على تراكم العفص الواقي على مستوى الجذر ، وهو المسؤول عن إحداث مستوى متزايد من الدفاع والتفاعل في جميع أنحاء النبات ، بما في ذلك الأجزاء الهوائية. وهكذا ، فإن النبات الفطري يتفاعل بشكل أسرع وأقوى مع العاشبة أو الطفيليات من نبات التحكم غير الفطري. في الأشنات ، تحفز الطحالب الفطريات على تصنيع نواتج الأيض الثانوية التي لها دور وقائي ضد الضوء القوي والحيوانات العاشبة.

الشكل 5. تمثيل تنوع الميكروبيوم البشري. في الوسط توجد شجرة النشوء والتطور التي تمثل أنواع الكائنات الحية الدقيقة. على المحيط ، تمثيل ميكروبيوتا معينة (الأمعاء ، المعدة ، الفم ، المهبل ، إلخ). [المصدر: مخطط مستنسخ من Morgan et al (2013) انظر المرجع. [9].] بشكل عام ، النمط الظاهري هو كل الخصائص التي يمكن ملاحظتها للفرد. وبالتالي فإن الكائن الحي ينتج أيضًا من المتعايشين معه ، إما عن طريق إضافة قدراتهم أو لأنهم يقومون بتعديلها. وبالتالي فإن النمط الظاهري هو أكثر مما يشفره الجينوم. تعتبر المتكافئات وجيناتها جزءًا مما يسميه دوكينز [8] & # 8220 النمط الظاهري الممتد & # 8221 ، أي مجموعة العناصر التي يتم تجنيدها في البيئة التي تعدل النمط الظاهري لأحد الأنواع. في البشر ، على سبيل المثال ، يحتوي الجهاز الهضمي على عدد كبير من الأنواع البكتيرية (الشكل 5): ميتاجينوم أظهر التحليل المطبق على أمعائنا أنها تحتوي على ما يقرب من 100000 مليار من الكائنات الحية الدقيقة ، أي عشر مرات أكثر من خلايانا! هذا يسمى ميكروبيوتا (انظر الميكروبات البشرية: حلفاء لصحتنا).

ميكروبيوتا الأمعاء جميع الكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا ، والخمائر ، والفطريات ، والفيروسات) التي تعيش في بيئة معينة (تسمى الميكروبيوم) في مضيف (حيوان أو نبات). مثال مهم هو مجموعة الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في الأمعاء أو الجراثيم المعوية ، والتي كانت تسمى سابقًا & # 8220 المعوية الفلورا & # 8221. ضروري للتشغيل السليم لمضيفه البشري ، ليس فقط من حيث الهضم أو إنتاج الفيتامينات ، بالطبع ، ولكن أيضًا لعملية التمثيل الغذائي ، والمناعة & # 8230 أو الجهاز العصبي. يُشتبه الآن في أن الاختلالات في الجراثيم المعوية هي سبب سلسلة من الأمراض: السمنة ، والسكري ، وأمراض القلب والأوعية الدموية ، والحساسية ، والأمراض الالتهابية ، وحتى التوحد [2] ، [7]. لا تقتصر الكائنات الحية الدقيقة البشرية على الجهاز الهضمي: فقد حددت البرامج الميتاجينومية الدولية جينات من عدد كبير من الكائنات الحية الدقيقة التكافلية التي تعيش في الفم أو الأنف أو المهبل أو الجلد (الشكل 5).

الشكل 6. التعديل الجرثومي للتفاعلات بين العائل والطفيليات / مسببات الأمراض. سيؤثر عمل النمط الجيني للمضيف (الذي يمثله الشكل البيضاوي الأزرق) وجميع العوامل البيئية التي تؤثر على تكوين الكائنات الحية الدقيقة على التفاعل بين العائل وطفيلياته / مسببات الأمراض ، خاصة من خلال جهاز المناعة. [المصدر: مقتبس من Gross et al. [انظر المرجع. 10]] الميكروبات قادرة على تعديل التفاعلات بين العائل والطفيليات / مسببات الأمراض (الشكل 6). يمكن أن يكون عمل الجراثيم مباشرة (منافسة) أو غير مباشر من خلال عملها على إنشاء ونضج وعمل جهاز المناعة. نعلم ، من خلال دراسة الفئران التي تم تربيتها في كاراكتر ممحوض ، أن ثقافة (من الخلايا والأنسجة والكائنات الحية بدائية النواة أو حقيقية النواة) خالية من جميع الجراثيم الممرضة أو الممرضة. البيئة ، أن تطور الجهاز العصبي وحتى السلوك يتأثر جزئياً به!

لذلك تم اقتراح أن الوحدة ذات الصلة بالبيولوجيا أو التطور يجب أن تكون أقل من الكائن الحي من الموكب التكافلي: نحن نتحدث عن هولوبيونتي تعني الوحدة البيولوجية المكونة من العائل (النبات أو الحيوان) وجميع الكائنات الحية الدقيقة. لتسمية هذا الكيان أكثر صلة بأهمية التفاعلات الحيوية [11].


التبادلية

التبادلية هي علاقة يستفيد منها كلا النوعين. تحدث أنماط التفاعل المتبادل في ثلاثة أشكال. التبادلية الإلزامية هي عندما لا يستطيع أحد الأنواع البقاء بعيدًا عن الآخر. التبادلية المنتشرة هي عندما يستطيع كائن حي واحد العيش مع أكثر من شريك. التبادلية الاختيارية هي عندما يمكن لنوع واحد أن يعيش بمفرده في ظل ظروف معينة. علاوة على ذلك ، فإن العلاقات المتبادلة لها ثلاثة أغراض عامة. يتجلى التبادل الغذائي في الأشنات ، التي تتكون من الفطريات وإما الطحالب أو البكتيريا الزرقاء. يوفر شركاء الفطريات السكر من عملية التمثيل الضوئي وتوفر الفطريات العناصر الغذائية من هضم الصخور. التبادلية الدفاعية هي عندما يوفر كائن حي الحماية من الحيوانات المفترسة بينما يوفر الآخر الطعام أو المأوى: مثال على ذلك النمل والمن. التبادلية المشتتة هي عندما يتلقى أحد الأنواع الطعام مقابل نقل حبوب اللقاح للكائن الحي الآخر ، والذي يحدث بين النحل والأزهار.


قائمة من 20 أمثلة على التبادلية

1- النحل والزهور

يطير النحل من زهرة إلى زهرة بحثًا عن الرحيق الذي يتحول إلى غذاء يفيد هذه الحشرات.

من ناحية أخرى ، عندما يتم وضع النحل على زهرة ، تلتصق جزيئات حبوب اللقاح بجسمها ، ويتم نقل هذه الجزيئات إلى أزهار أخرى ، مما يؤدي إلى تلقيح النبات.

يُلاحظ ، إذن ، أن هذه علاقة متبادلة تحصل فيها النحلة على الغذاء ويتكاثر النبات بنفسه.

2- طيور وزهور

مثل النحل ، تتغذى بعض الطيور على رحيق الأزهار ، وتنقل حبوب اللقاح من نبات إلى آخر ، مما يفضل التلقيح.

3- البكتيريا والبشر

لا يستطيع البشر هضم كل الطعام الذي نأكله.

ومع ذلك ، يوجد في أمعائنا نوع معين من البكتيريا (التي تشكل الجراثيم المعوية) التي تتغذى على كل شيء لا يستطيع جسم الإنسان معالجته وهضمه جزئيًا ، مما يسهل عمل الأمعاء.

4- البيكابوي ووحيد القرن

Picabueyes هي طيور تجلس على وحيد القرن وتأكل القراد والطفيليات الأخرى التي تعيش على جلد هذه الثدييات.

في هذه العلاقة ، يستفيد كلاهما لأن الطيور تحصل على الطعام بينما وحيد القرن لديه خدمة مكافحة الآفات.

وبالمثل ، عندما يكون من الممكن أن يكون وحيد القرن في خطر ، فإن البيكابوي تنبه الحيوانات الأخرى بغنائها.

5 - البروتوزوا والنمل الأبيض

كما هو الحال مع البكتيريا والبشر ، تساعد البروتوزوا النمل الأبيض على هضم الطعام.

6- شقائق النعمان وسمك المهرج

تحتوي مخالب شقائق النعمان على لدغات لاذعة على الأسماك ، ومع ذلك ، فإن المخاط الموجود في جلد سمكة المهرج يحميها من هذه اللدغة.

بفضل هذا ، يمكن لأسماك المهرج أن تعيش بشكل مريح على شقائق النعمان ، وتحميها من الحيوانات المفترسة ، مثل سمكة الفراشة.

7- عنكبوت السلطعون والطحالب

يقضي سرطان البحر العنكبوت جزءًا كبيرًا من حياته في المناطق التي تكون فيها المياه ضحلة ، مما يزيد من احتمالية رؤيتها من قبل الحيوانات المفترسة.

ومع ذلك ، يوجد على ظهر هذه السرطانات نوع معين من الطحالب التي تعمل كتمويه للحيوان. في المقابل ، يحصل المصنع على مكان للعيش فيه.

8- النباتات والبشر

من المعروف أن النباتات والبشر لا يمكنهم العيش بدون بعضهم البعض. تستند علاقة التبادلية هذه إلى حقيقة أن البشر يتنفسون الأكسجين الذي تنتجه النباتات ويطردون ثاني أكسيد الكربون.

من جانبها ، تأخذ النباتات ثاني أكسيد الكربون وتستخدمها لإنتاج الغذاء والأكسجين.

9- عثة الكسافا ونبات الكسافا

تتدخل عثة الكسافا في عملية تلقيح هذا النبات. في المقابل ، يوفر النبات الحماية لبيض العثة وإطعام اليرقات بمجرد ولادتها.

10- الفطريات الفطرية

الفطريات الفطرية هي روابط بين الفطريات وجذور النبات. يوفر النبات الغذاء للفطر ، بينما يزيد الفطر مساحة & # 8203 & # 8203 امتصاص النبات للمغذيات.

11- النمل والسنط

يضع النمل بيضه على أشواك السنط. في مقابل الحماية التي توفرها الأشجار ، تحمي الحشرات أكاسيا العواشب.

12- الأشنات

الأشنات هي حالة من العلاقة التكافلية ، وتتكون من الفطريات والأعشاب البحرية. في هذه العلاقة ، يحصل الفطر على الغذاء من خلال عملية التمثيل الضوئي التي يقوم بها النبات ، وفي المقابل ، يحمي الطحالب من خلال توفير الرطوبة حتى تتمكن من البقاء على قيد الحياة.

13- البيكابوي والظباء

كما هو الحال مع وحيد القرن ، تجلس البيكابويز على الظباء وتتغذى على القراد على فرائها.

14- النحلة والمكنسة السوداء

علاقة التبادل بين هذين النوعين هي علاقة التلقيح.

15- القطران و aacutentula و الضفدع boqui

يتغذى الضفدع على الطفيليات التي يمكن أن تؤثر على بيض الرتيلاء. في المقابل ، يسمح لك الرتيلاء بالعيش في منطقتك.

16- روبيان وسمك

الروبيان ينظف الطفيليات الخارجية على جلد السمك. وبهذه الطريقة ، تمنع الأسماك من الإصابة بالأمراض والحصول على الطعام.

17- النمل والفطريات

ينتج النمل الفطريات من أوراق النباتات والمواد البرازية. بمجرد أن تنمو هذه الفطريات ، يتغذى النمل عليها جزئيًا.

18- ريموراس وأسماك القرش

Remoras هي سمكة صغيرة يمكن رؤيتها بالقرب من أسماك القرش. تبتلع هذه الحيوانات المخلفات المتبقية بعد أكل القرش. بهذا المعنى ، يبقى القرش نظيفًا ويتم تغذية الطرف الخلفي.

19- بكتيريا الأبقار والكرش

مثل البكتيريا الموجودة في الأمعاء البشرية ، تسكن بكتيريا الكرش الجهاز الهضمي للأبقار. تساعد هذه البكتيريا هذه الثدييات في هضم بعض النباتات وفي المقابل تحصل على الطعام.

20- البكتيريا الملزمة للنيتروجين والنباتات

بعض النباتات ، مثل نبات الآلدر ، قادرة على العيش في مناطق فقيرة بالنيتروجين بفضل بعض البكتيريا التي تساعد في إصلاح هذا العنصر.


غابات البحر المطيرة: التبادل على الشعاب المرجانية

الشعاب المرجانية هي موطن لبعض النظم البيئية الأكثر تنوعًا على هذا الكوكب. الأشكال المعقدة والألوان الزاهية الموجودة على الشعاب المرجانية تذكرنا بكتب دكتور سوس التي قرأناها جميعًا عندما كنا أطفالًا. يُطلق عليها أيضًا أحيانًا اسم غابات البحر المطيرة ، ويرجع ذلك في الغالب إلى أن الشعاب المرجانية تنافس الغابات المطيرة الاستوائية في التنوع البيولوجي ، ولكن أيضًا بسبب التعقيدات البيولوجية الواضحة التي يمكن ملاحظتها في أي جزء من الشعاب المرجانية. يمكن النظر إلى إحدى هذه التعقيدات في شكل علاقات تكافلية ، والتي تحدث بين جميع أنواع الكائنات الحية التي تعيش في الشعاب المرجانية (أو التي تبني!).

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من العلاقات التكافلية الموجودة في الطبيعة: التبادلية والتعايش والتطفل. في منشورات المدونة التي سأقوم بتحديثها خلال الأشهر القليلة المقبلة ، سأوضح كيف تسود كل من هذه العلاقات على الشعاب المرجانية مع تقديم أمثلة لكل منها ، وكيف يؤثر تأثير الإنسان عليها ، وكيف سيؤثر ذلك في النهاية على النظم البيئية للشعاب المرجانية على نطاق عالمي.

النوع الأول من العلاقات التكافلية ، والتركيز الرئيسي لهذا المنصب ، هو التبادلية. في هذه الأنواع من العلاقات بين الأنواع ، يستفيد كل من (أو كل) الكائنات الحية من التفاعلات. هناك العديد من الأمثلة على التبادلية على الشعاب المرجانية. أحدهما علاقة أن الروبيان المنظف ( Lysmata anboinensis ) مع العديد من أنواع الأسماك "العميلة" الأكبر حجمًا ، والتي تأتي إلى الروبيان لتنظيفها من الطفيليات والجلد الميت ، ثم يأكلها الجمبري. إذا كنت قد رأيت من أي وقت مضى العثور على نيمو ، شخصية جاك كانت في الواقع جمبري أنظف! هذا مثال رئيسي على العلاقة التبادلية التي يستفيد منها الروبيان لأنه يحصل على الطعام بينما تستفيد الأسماك لأنها تتخلص من الطفيليات الضارة والجلد الميت. هذه العلاقة مصورة أدناه.

الصورة 1: L. anboinensis "يعمل" على ثعبان البحر ذو الحواف الصفراء (Gymnothorax flavimarginatus) لتخليص الأسماك من الطفيليات والأنسجة الميتة. الائتمان: جيسي كانسيلمو

مثال آخر على التبادلية على الشعاب هو أحد الأمثلة الحيوية لصحة الشعاب المرجانية وجميع سكانها: العلاقة بين الشعاب المرجانية و zooxanthellae. الشعاب المرجانية هي حيوانات تتكون من هياكل عظمية ضخمة من الكربونات (الحجر الجيري) تنتجها الزوائد الفردية الصغيرة ، والتي تشكل الجزء الحيواني الفعلي من المرجان. تعيش Zooxanthellae (دينوفلاجيلات تعيش في تكافل مع العديد من أنواع اللافقاريات) داخل أنسجة البوليبات وتستخدم ثاني أكسيد الكربون و H2 O من المرجان لإجراء عملية التمثيل الضوئي. وهي بدورها تزود المرجان بالسكريات والدهون والأكسجين للنمو واستمرار دورة التنفس الخلوي².

ربما سمعت عن شيء يسمى "تبيض المرجان" & # 8211 هذه هي الظاهرة التي تفقد بها الشعاب المرجانية zooxanthellae التكافلي بسبب ظروف المحيط المتغيرة بشكل كبير (بما في ذلك درجة الحرارة والملوحة والحموضة). يتميز ابيضاض المرجان بوجود شعاب مرجانية بيضاء رقيقة المظهر على عكس الشعاب المرجانية ذات اللون البني أو الأخضر والتي تكون أكثر كثافة في التكوين (في الصورة أدناه).

الصورة 2: مرجان أكروبورا يتعرض للتبييض على الحاجز المرجاني العظيم. الائتمان: البروفيسور Ove Hoegh-Guldberg: رئيس مجموعة عمل CRTR لتبييض المرجان http://www.gefcoral.org/en-us/targetedresearch/bleaching.aspx

نظرًا لأن الشعاب المرجانية تعتمد كليًا على zooxanthellae ، فإن فقدان هذه العلاقة الحرجة يعد ضربة لأي شعاب مرجانية تتعرض للتبييض. يمكن أن يتعافى المرجان المبيض ، ولكن فقط إذا عادت zooxanthellae إلى الشعاب المرجانية في فترة زمنية قصيرة نسبيًا (عادةً بضعة أيام). بعد ذلك ، يموت المرجان ويصبح جزءًا من الهيكل العظمي الواسع للشعاب المرجانية. على الرغم من أن نمو الشعاب المرجانية يتطلب تراكم الهيكل العظمي للكربونات المرجانية ، فإن الأهم من ذلك هو وجود الشعاب المرجانية الحية ، والتي توفر العديد من الفوائد البيئية خارج zooxanthellae.

الشكل 1: متوسط ​​البقاء على قيد الحياة لأربعة أسماك مفترسة مرتبطة بمعالجات مختلفة للموئل (ن = 6 لكل علاج): 1) صحية ، 2) مبيضة ، 3) ميتة ، 4) طحالب مغطاة ، 5) تحكم (لا يوجد مفترس) بعد تتعرض لمفترس لمدة 75 ساعة. متوسط ​​SE = 6.5٪ ، 4.3٪ ، 4.2٪ ، 3.7٪ .³

لا يهدد التبييض العالمي المستمر المحتمل للشعاب المرجانية الشعاب المرجانية نفسها فحسب ، بل يهدد أيضًا العديد من أنواع الأسماك والمخلوقات البحرية الأخرى التي تجعل الشعاب المرجانية موطنًا لها (وهذا بحد ذاته مثال على التبادلية). تؤدي الشعاب المرجانية العديد من الأدوار ، بما في ذلك دور الحامي من الحيوانات المفترسة للعديد من الأنواع. تستخدم العديد من الحيوانات المفترسة ألوانًا متناقضة للعثور على فريسة ، ولهذا السبب تكيفت العديد من أنواع الفرائس لتشبه أجزاء معينة من الشعاب المرجانية. نظرًا لأن التبييض يغير لون الشعاب المرجانية ، فإن هذا يمكن أن يجعل سكان المرجان أكثر عرضة للافتراس 3. يمكن أن يُعزى التدهور الهيكلي للشعاب المرجانية أيضًا إلى معدلات الافتراس الأكبر ، نظرًا لأن أنواع الفرائس لن تكون قادرة على الاختباء في نفس الزوايا والشقوق التي كانت لديهم في الماضي. انظر الشكل 1 للحصول على فكرة عن مدى اعتماد أنواع الفرائس على الشعاب المرجانية.

نظرًا لأن ما يقرب من ربع التنوع البيولوجي البحري يعتمد على الشعاب المرجانية بطريقة ما 4 ، فمن الضروري أن تظل سلامتها الهيكلية والوظيفية سليمة. توفر الشعاب المرجانية بعضًا من أعظم الأمثلة على التبادلية في الطبيعة ، ولا يزال وجودها كمورد لعلماء الأحياء والباحثين الآخرين أمرًا يستحق الحماية.

1 Lysmata amboinensis: WAZA: الرابطة العالمية لحدائق الحيوان وحدائق الأحياء المائية

3 دارين جيه كوكر ، مورغان س. براتشيت ، فيليب إل. مونداي يزيد تبيض المرجان وتدهور الموائل من قابلية الافتراس للأسماك التي تعيش في المرجان. Behav Ecol 2009 20 (6): 1204-1210. دوى: 10.1093 / beheco / arp113


التطفل

التطفل هو علاقة تعايش أخرى. تأتي كلمة طفيلي من الكلمة اللاتينية "بارسيتوس" ، والتي تعني أكل آخر. كلمة التطفل تأتي من الطفيليات. الأنواع المختلفة في العالم عاشت من خلال التفاعلات. في علم الأحياء ، هناك علاقة بين أنواع التكافل حيث يوجد نوعان مختلفان من طفيلي ومضيف (نبات أو حيوان). ولكن بين هذين النوعين المختلفين ، يستفيد أحدهما ويضر النوع الآخر. في التطفل ، يستفيد أحد الأنواع ويضر الأنواع الأخرى. الأنواع التي تستفيد تسمى الطفيلي. يُطلق على الأنواع التي يجمع الطفيلي منها العناصر الغذائية والفوائد اسم المضيف. الطفيل يؤذي العائل لكنه لا يقتل العائل (2) & أمبير (4).

مثال

هناك بعض الأنواع في الطبيعة التي تجمع العناصر الغذائية من العائل وتؤذي الخراطيم التي تسمى الطفيليات. رافليسيا ، فيسكوم ، ستريجا أسياتيكا ، دودرز ، سانتالوم ، الديدان الشريطية ، الديدان الأسطوانية ، إلخ هي الطفيليات. يحصلون على الطعام من جسم مضيف حي آخر. يجمع الحامول الطعام من جسم المضيف عن طريق بناء ساقه على جذع الشجرة المضيفة. يمكن أن يتسبب أيضًا في موت النبات المضيف. تعيش الديدان أيضًا في جسم الإنسان. يمتص العناصر الغذائية من جسم الإنسان ويؤذي الإنسان (1) & أمبير (4).


هل يمكن أن توجد علاقة متبادلة / طفيلية / إلخ. ولكن لا تعتبر تكافلية؟ - مادة الاحياء

مبادئ علم البيئة

320 قاعة هاريد

المحاضرة 15 التعايش: التبادلية ، التعايش والتطفل

نظرة عامة - ارتباط بـ اهداف الدورة

  • التكافل والتطفل والتبادلية
    • التطفل
    • التبادلية
    • تكافل
    • منتشرالتبادلية
    • التحكم البيولوجي
    • التلقيح
    • التبادلية التشتيت
    • تنظيف التبادليات
    • التبادلية الدفاعية
    • البكتيريا - المن التبادلية
    • الأشنات التبادلية
    • النباتات - الفطرياتالتبادلية
    • النباتات - البكتريا المثبتة للنيتروجين
    • المرجان الصلب - تبادل الطحالب
    • البطلينوس العملاق - تبادل الطحالب
    • خميرة-ذبابة الفاكهةالتبادلية
    • كراب كورالالتبادلية
    • التبادليات الزراعية
      • النمل - الفطريات المتبادلةالتبادليةالتبادليةالتبادلية

      التكافل والتطفل والتبادلية

      • التطفل هو أحد تفاعلات + ، - الأنواع
      • لا يوجد تعريف سهل يفصل بين كل شيء يعتبره علماء الأحياء طفيليات من الحيوانات العاشبة أو الحيوانات المفترسة
        • لا تقتل العائل أبدًا بشكل مباشر (على الرغم من أن بعض الأمراض تفعل ذلك بالطبع)
        • تعيش عادة في اتصال حميم مع مضيفيها (على الرغم من أن بعض الحشرات التي تعتبر عادة طفيليات ، مثل القراد والبعوض ، تقضي معظم حياتها بدون اتصال مع مضيف)
        • تميل إلى أن تكون أصغر بكثير من مضيفيها ، لذلك غالبًا ما يدعم مضيف واحد العديد من الطفيليات
        • بعض الطفيليات لديها نوع واحد فقط كمضيف
          • تصيب العديد من الأمراض نوعًا واحدًا أو نوعين من الأنواع المضيفة
          • سوف يعض القراد والبعوض أي حيوان ذوات الدم الحار يعثرون عليه
          • هذه الطفيليات (العديد من الديدان الطفيلية [Platyhelminthes و Nematoda]) لديها دورات الحياة المعقدة
          • غالبًا نوعان مختلفان كمضيفين (نادرًا ثلاثة)
            • غالبًا ما لا يرتبط المضيفون ارتباطًا وثيقًا بالطفيليات ذات دورات الحياة المعقدة
            • يجب أن تصيب الديدان الخيطية لداء البلهارسيات كل من رخويات المياه العذبة والفقاريات لإكمال دورة الحياة
              • يتكاثر الطفيلي اللاجنسي في العائل الوسيط
              • بعض النواقل لا تتأثر بالطفيلي ولا يمكن اعتبارها مضيفة ، مجرد مركبات لنقل الطفيلي
              • بعض النواقل هي أيضا مضيفين
              • الطفيليات الخارجية التي تبقى خارج جسم المضيف
              • الطفيليات الداخلية التي تدخل جسم المضيف
              • طفيليات هولوبرايز (يستعمل ل نباتات فقط) النباتات التي تتطفل على النباتات الأخرى ولم تعد تقوم بعملية التمثيل الضوئي ولكنها تحصل على كل الماء والغذاء من المضيف (على سبيل المثال: Dodder ، و Dutchman's Pipes)
              • طفيليات نصية (يستعمل ل نباتات فقط) النباتات التي تتطفل على النباتات الأخرى للحصول على المياه والمعادن ، ولكنها تقوم بعملية التمثيل الضوئي لصنع طعامها (على سبيل المثال: الهدال)
                  • لا تخلط بين الطفيليات النصفية النباتات الهوائية ، نباتات تنمو على نباتات أخرى ولكنها لا تغزو أنسجتها لسرقة الماء والمغذيات (على سبيل المثال ، العديد من بساتين الفاكهة
                  • قد تقتل الطفيليات (كما يحدث عندما يقتل مرض ما مضيفه)
                  • قد تقلل الطفيليات من لياقة العائل من خلال فقدان النمو أو التكاثر المفقود بسبب الإجهاد الناجم عن إيواء الطفيليات
                  • قد تؤدي الطفيليات إلى تعقيم العائل
                  • قد تغير الطفيليات النمط الظاهري للمضيف
                      • بعض الطفيليات تغير جنس العائل
                      • بعض الطفيليات تغير سلوك العائل بحيث يعمل العائل لصالح الطفيل (على نفقته الخاصة)
                      • تأتي من جميع المجموعات التصنيفية تقريبًا
                        • البكتيريا الطفيلية. النباتات والفطريات والطلائعيات والحيوانات
                        • العلاقة بين كائنين يفيد كلاهما
                          • التكافل يحمل التكاليف على كل شريك والفوائد كذلك
                          • يتم تفضيل التكافل عندما تكون الفوائد أكبر من التكاليف ، لذلك فإن صافي الفوائد (أو نسبة تكلفة الفائدة) هو الذي يحدد نتيجة هذه التفاعلات
                          • واجب - لا يمكن للكائنات الحية أن تعيش في غياب الشريك الآخر
                          • اختياري - يمكن للكائن الحي أن يعيش حياة مستقلة
                          • قد يكون أحد الكائنات الحية ملزمًا بالتبادلية ، بينما يمكن للآخر أن يعيش بدون شريكه المتبادل
                          • مثال على عدم التماثل -
                              • العديد من الشعاب المرجانية الصخرية لا تتغذى بمعدل للحفاظ على نفسها عندما تفقد شركائها من الطحالب
                              • يمكن أن تنمو شركاء الطحالب عادة وتتكاثر خارج الشعاب المرجانية
                              • كان يُعتقد أن التبادلية من بين التفاعلات المهمة بين الأنواع
                                • ألي وإيزوبود الأرض
                                  • أظهر أن متساويات الأرجل الأرضية (حبوب منع الحمل أو رولي بوليس) ، المعرضة جدًا للجفاف ، عاشت لفترة أطول في مجموعات مما كانت عليه عندما تجف التربة
                                  • تأثير Allee لا يزال يُستخدم للإشارة إلى حالة تكون فيها الحيوانات أكثر قدرة على البقاء والتكاثر في مجموعات أكثر مما لو كانت بمفردها
                                  • فسر هذا على أنه يعني أن الكائنات الحية غالبًا ما تتعاون من أجل المنفعة المتبادلة
                                    • يجعل التعاون لا يقل أهمية عن المنافسة والافتراس (المزيد من التفاعلات السلبية)
                                    • أصبحت دراسات المنافسة / الافتراس أكثر شيوعًا
                                    • تنبأت النظرية بأن الظروف التي تفضل التبادلية كانت ضيقة ومن غير المرجح أن توجد في الطبيعة.
                                    • تم تحديد التكافل المهم (الفطريات الفطرية ، والعقيدات ، والتكافل الغذائي بين البكتيريا والمفصليات ، وما إلى ذلك)
                                    • تم تعديل النظرية لتوسيع الظروف التي يتم بموجبها تفضيل التبادلية عن طريق الاختيار.

                                    العلاقة بين التطفل والتبادلية

                                    • تتطور العديد من العلاقات الطفيلية لتقليل التكلفة على المضيف
                                      • يفيد المضيف في أن الطفيليات تسبب ضررًا أقل
                                      • يفيد الطفيلي في أنه سيكون هناك المزيد من العوائل للتطفل إذا لم تتضرر بشكل مفرط من الطفيلي
                                      • كيف تبدأ التكافل إذا كانت الفوائد لا تظهر إلا عندما يجتمع الشركاء؟ هل كانت التكييفات مصادفة موجودة بالفعل؟
                                        • يبدو أن هذا غير مرجح بسبب انتشار التبادلية.
                                        • استفادت النباتات التي تجذب الحشرات إلى هياكلها التناسلية من التلقيح العرضي
                                          • منذ البداية العرضية ، حيث تضررت النباتات في الغالب من الحشرات ، تطورت أنظمة التلقيح المعقدة (بما في ذلك الزهور والمكافآت الزهرية والسلوكيات الحيوانية المتخصصة وما إلى ذلك) بمرور الوقت لزيادة فوائد التفاعل لكلا الشريكين.
                                          • علاقة بين أفراد من نوعين مختلفين يعيش فيها أفراد من نوع واحد على أفراد من النوع الآخر أو في أفراد من النوع الآخر
                                          • التبادلية قد تكون أو لا تكون تكافلية
                                            • توجد فطريات الأشنة وطحالب الأشنة معًا فقط - تكافلية
                                            • تكون النباتات والملقحات على اتصال فقط عندما يتغذى الملقح - وليس تكافليًا
                                            • يمكن أن تنمو الديدان الشريطية الطفيلية وتتكاثر فقط في أمعاء الفقاريات وتترك مضيفًا واحدًا فقط لتصل إلى آخر - تكافلي
                                            • يقضي البعوض أقل وقت ممكن على مضيفه (لأسباب واضحة) - وليس تكافليًا
                                            • يطلق عليها اسم منتشر لأن قوة الاتصال بين أي نوعين ليست قوية كما هو الحال عندما يكون لكل نوع نوع واحد وفقط نوع واحد آخر يمكن أن يشكل معه تبادلية
                                            • قد تشمل العديد من الأنواع
                                              • غالبًا ما يكون للخميرة التي تعيش معًا عوارض متبادلة يمكن لكل منها أن تتغذى من نشاط الآخرين الحاضرين وقد يشمل التفاعل ثلاثة أنواع أو أكثر
                                              • الأنواع المشاركة في التبادلية قد تتغير من مكان إلى مكان أو عبر الزمن
                                              • تحتوي بعض النباتات على العديد من الأنواع كملقحات ، بما في ذلك الطيور والخفافيش والحشرات

                                              يمكننا تعديل المعادلة اللوجيستية لنمذجة التبادلية ، تمامًا كما فعلنا للمنافسة. الفرق هذه المرة هو أننا نفترض أن وجود المتعاضد له تأثير معاكس لما فعله وجود منافس. سوف يزيد المتعاقد من القدرة الاستيعابية للبيئة ، وسيزداد حجم التأثير مع زيادة عدد المتعاضدين.

                                              • المعادلات أعلاه تفعل ذلك (لاحظ مدى قربها من معادلات Lotka-Volterra). كل معادلة متطابقة مع معادلة لوتكا فولتيرا ولكن تم تغيير علامة مصطلح ألفا إلى موجب. وبالتالي ، فإن إضافة الأنواع المتبادلة تضيف إلى العدد الإجمالي للأفراد الذين يمكن استدامتهم في السكان (يتم استكمال K ، وليس تقليلها كما هو الحال في المنافسة).
                                              • يمكن حل هذه المعادلات للحصول على خط متساوي صفري وتحليلها بنفس الطريقة كما في نموذج المنافسة.

                                              • تشير علامتا + و- إلى معدل نمو كل نوع عندما يكون النظام في منطقة معينة (أول الزوج دائمًا ما يكون النوع 1 ، والثاني دائمًا نوع 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.

                                                    علم الأوبئة 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 مسببات الأمراض 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. س = the density of سريع التأثر 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. إل = the average period during which a host will be معد
                                                      4. صص = 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 Rص is less than 1, the rate of infection is such that there are fewer and fewer infected hosts as time goes on, if Rص is equal to 1 then the number of cases is stable, and if Rص 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 Nتي 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 Nتي 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 والعكس صحيح)

                                                      Evolution and Mutualism/Parasitism

                                                      • Evolution of parasitism and mutualism are excellent examples of the process of Coevolution
                                                        • Coevolution هل معالجة 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
                                                            • الصدفة - 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
                                                                                          • الأرانب و 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
                                                                                            • محاولة خفض 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
                                                                                                • الأرانب و 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 يغش

                                                                                                      • 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
                                                                                                                                        • ن2 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 اللاهوائية 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- ذبابة الفاكهة 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. علم البيئة 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), Rص (Replacement Rate of Infected Hosts), Nتي (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


                                                                                                                                                                                          شاهد الفيديو: العلاقات الغذائية بين الكائنات الحية - علوم - للصف الخامس الإبتدائي - نفهم (ديسمبر 2022).