YourLib.net
Твоя библиотека
Главная arrow Краткий курс общей экологии. Часть I: Экология видов и популяций (Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова) arrow 6.4.2. Симбиотические организмы
6.4.2. Симбиотические организмы

6.4.2. Симбиотические организмы

   Наряду с облигатными и факультативными формами сотрудничества разных видов организмов, существуют еще и «супероблигатные» формы, которые являются настолько тесными, что можно говорить о симбиотических «организмах второго порядка».
   Лишайники. Устойчивый симбиоз гриба и водоросли (иногда при участии цианобактерий). Водоросль обеспечивает гриб органическими веществами, гриб водоросль - водой и минеральными элементами. Цианобактерии фиксируют атмосферный азот. Этот вариант обязательного мутуализма представлен весьма широко: в настоящее время описано около 20 тысяч видов лишайников.
   Лишайники первыми заселяют поверхность скал и широко распространены на Севере в условиях крайней скудости ресурсов тепла и элементов минерального питания.
   Долгие годы в литературе ведется дискуссия о симметричности отношений гриба и водоросли в лишайнике. В последние годы все чаще эти отношения рассматриваются как асимметричные: большую «выгоду» от симбиоза получает гриб («водоросль - это царевна, плененная жестоким драконом»).
   Хемоавтотрофные бактерии и низшие животные. Червеобразные животные-вестиментиферы (тип погонофоры) в стадии личинки являются типичными гетеротрофами со ртом, пищеварительным каналом и анусом. Однако после того как они заглатывают серобактерии, происходит редукция органов пищеварения, формируется особая ткань - трофосома, клетки которой заполняются серобактериями. Трофосома пронизана кровеносными сосудами, по которым бактериям доставляются H2S, O2 и CO2. Газообмен с гидротермальными водами происходит за счет щупалец (красных придатков), корона которых увенчивает тело животного. Эти придатки играют роль жабер, а красный цвет объясняется высоким содержанием гемоглобина. Таким образом, вестиментиферы становятся «симбиотическими автотрофами». В результате мутуализма бактерии получают неорганические вещества, а животное - органические вещества.
   Содержание сероводорода в среде, где обитают вестиментиферы, таково, что может погибнуть любой другой организм. Их спасает особый тип гемоглобина, который связывает не только кислород, но и серу. Мутуализм позволяет вестиментиферам очень быстро расти и достигать длины 2,5 м.
   В.В. Малахов считает, что мутуализм вестиментифер и бактерий возник в результате развития пищевых отношений типа «хищник - жертва». В гидротермальных оазисах океана и сейчас существуют свободноживущие серобактерии, которые формируют «маты», служащие пищей для многих животных. Начав с питания такими свободноживущими бактериями, вестиментиферы со временем вступили с ними в отношения мутуализма.
   Подобным образом питаются и другие погонофоры, связанные отношениями мутуализма уже не с серобактериями, а с метанобактериями. Бактерии используют метан, образующийся в нефтяных пластах и поступающий в океан по трещинам в плитах литосферы. Это позволяет использовать погонофор в качестве биологических индикаторов месторождений нефти.
   Недавно описан более сложный мутуалистический консорциум малощетинкового червя Olavius algarvensis, обитающего в верхнем слое донных отложений Средиземного моря. Как и у вестиментифер, у этого червя редуцированы пищевой тракт, рот и анус, но в его теле живут сразу четыре вида бактерий-хемоавтотрофов, использующих энергию химических реакция для синтеза органического вещества из диоксида углерода. Бактерии одного вида восстанавливают сульфаты до сульфидов, другого - окисляют сульфиды и образуют сульфаты. Сульфаты бактерии поглощают из поверхностных слоев донных осадков, а сульфиды - из более глубоких слоев. Таким образом, перемещаясь в грунте, червь может менять источники энергии для хемосинтеза. Кроме того, в червях есть бактерии, утилизирующие продукты азотного обмена, и потому они не выделяются наружу, а повторно используются для нужд самого червя и консорциума бактерий. Кишечнополостные и водоросли. В теле коралловых полипов, заключенных в известковый скелет, поселяются одноклеточные зеленые водоросли динофлагелляты, масса которых составляет до половины биомассы полипа. Они снабжают животное органическим веществом, а животное поставляет водорослям питательные элементы и дает убежище. В отличие от погонофор, кораллы являются гетеротрофами, которые питаются зоопланктоном. Водоросли лишь помогают наиболее эффективно использовать вещества, полученные при гетеротрофном питании. Этим мутуализмом объясняется быстрый рост коралловых рифов. Система «полип - водоросль» - открытая, полип выделяет слизь, с которой может удаляться и избыток водорослей, дополнительные питательные элементы поступают в систему при поедании полипом планктона.

 
< Пред.   След. >