Mutualizm: 15 przykładów gatunków, które czerpią korzyści ze współpracy

Napisane i zweryfikowane przez biologa Georgelin Espinoza Medina

Ostatnia aktualizacja: 29 października, 2023

Chociaż istnieją samotne organizmy, które mają niewiele interakcji z innymi, żaden z nich nie może żyć w całkowitej izolacji. Niektóre biorą nagrodę za zależność i ustanawiają połączenia, które są niezbędne do przetrwania. Wśród tych relacji mamy mutualizm: więź, z której partnerzy nauczyli się czerpać korzyści.

Jeśli chcesz zrozumieć ten rodzaj interakcji między żywymi istotami, wyjaśnimy ci to na 15 interesujących przykładach z królestwa Animalia. Najpierw przyjrzyjmy się jego definicji i typom, a następnie przejdźmy do gatunków, które praktykują ten rodzaj relacji.

Co to jest mutualizm i jakie są jego rodzaje?

Mutualizm to rodzaj interakcji między osobnikami różnych gatunków (międzygatunkowych), w którym, jak sama nazwa wskazuje, uzyskuje się obopólne korzyści – podwójną pozytywną relację – i jest równoważny “wymianie” zasobów, które jeden ma, a drugi nie . Istnieją dwa rodzaje, które wyjaśniamy poniżej:

• mutualizm fakultatywny: odnosi się do nieistotnych interakcji, w których zaangażowane strony mogą zerwać sojusz w pewnym momencie swojego życia, bez wpływu na przetrwanie, a nawet nawiązać takie więzi z innymi gatunkami.
• Obowiązkowy mutualizm: ma bardziej stabilną, trwałą i pierwotną relację na całe życie partnerów.

Z drugiej strony, relacje mutualistyczne można również klasyfikować na podstawie korzyści wymienianych między partnerami :

• Defensywna: gdy obejmuje schronienie lub obronę.
• Troficzne: jeśli dostarcza pożywienia lub innych składników odżywczych.
• Dyspersyjne: gdy zasługuje na rozproszenie pyłku lub nasion, w przypadku roślin.

15 przykładów mutualizmu

W naturze mamy wiele przykładów mutualizmu, z żywymi istotami o różnych rozmiarach, zachowaniach i grupach taksonomicznych. Przyjrzyjmy się 15 modelom z poniższej listy:

1.  Koralowce i glony

W biologii jednym z najbardziej znanych przykładów mutualizmu jest wzajemnie korzystny związek między rafami koralowymi a jednokomórkowymi glonami zwanymi zooksantellami (Symbiodinium). Dzięki tej interakcji koralowce uzyskują pożywienie dla swojego rozwoju, ponieważ glony wytwarzają związki fotosyntetyczne, które mogą przyswoić. Związki te nadają rafom ich kolory.

Te parzydełkowce dostarczają również glonom innych składników odżywczych niezbędnych do ich metabolizmu, takich jak azot i fosfor. Zależność ta jest dość stara i sięga 240 milionów lat wstecz.

Ta mutualistyczna symbioza ma kluczowe znaczenie dla życia koralowców. W rzeczywistości, gdy występuje zjawisko znane jako “bielenie” -w którym zooksantelle opuszczają parzydełkowca – koralowiec traci swój właściwy kolor, ponieważ nie ma już pigmentów alg.

2. Błazenek i ukwiał: jeden z przykładów mutualizmu pod powierzchnią morza

Jest to interakcja, w której partnerzy otrzymują usługę, która jest bardzo przydatna dla ich życia. Ukwiały morskie to zwierzęta wytwarzające toksyczne substancje, na które błazenki (rodzina Pomancetridae, podrodzina Amphiprioninae) są odporne.

Ukwiały morskie to bezkręgowce z rodziny parzydełkowców, podobnie jak koralowce i meduzy.

Błazenki wykorzystują te parzydełkowce jako schronienie, źródło pożywienia i ochronę przed drapieżnikami, chowając się między ich mackami. Z drugiej strony ukwiały czerpią korzyści z towarzystwa, ponieważ eliminują pasożyty w swoich ciałach. Typowy przykład interakcji, w której bohaterowie otrzymują usługę od swojego partnera.

3. Pierwotniaki i termity

Innym przykładem obligatoryjnego mutualizmu jest ten pomiędzy jednokomórkowymi mikroorganizmami, które żyją wewnątrz termitów i pomagają im trawić spożywane przez nie drewno. W zamian termity oferują im dom i pożywienie, więc w naturalnych warunkach niemożliwe byłoby przetrwanie tych organizmów w izolacji od siebie.

Jednym z gatunków termitów, który praktykuje ten związek jest Reticulitermes flavipes.

4. Bydło i bakterie żwaczowe

Podobny przykład do poprzedniego występuje między przeżuwaczami, takimi jak bydło, a bakteriami żwaczowymi, które pozwalają im trawić celulozę i inne spożywane związki roślinne. Bez tej interakcji niemożliwe byłoby przyswojenie roślinnych składników odżywczych w ich diecie.

5. Granik siodlasty i krewetka

Krewetka Lysmata grabhami (Lysmatidae) wykonuje świetną pracę w oceanie, czyszcząc różne rodzaje ryb. Szacuje się, że istnieje 49 gatunków zgrupowanych w 15 rodzinach taksonomicznych, którym służy ten skorupiak. Należą do nich m.in:

• Muraenidae (mureny).
• Hajdukowate (ryby latarniowe).
• Pomacentridae (samogłowy i błazenki).

Jednym ze szczęśliwców korzystających z usług krewetek jest granik siodlasty lub Myctoperca fusca (Serranidae). Jest to ryba kostna pochodząca z Wysp Kanaryjskich i wschodniej części Oceanu Atlantyckiego. Jakie korzyści czerpie krewetka? Zdobywa pożywienie, ponieważ jej dieta obejmuje pasożyty i martwe tkanki.

6. Mrówka obcinaczka liści i grzyb

Neotropikalne gatunki mrówek należące do rodzaju Atta uprawiają grzyby – z rodziny Agaricaceae – w celu odżywiania całej kolonii. Kasta rolników jest odpowiedzialna za to ważne zadanie, które wykonują w specjalnych podziemnych komorach.

Podłoże do uprawy składa się z rozdrobnionych strzępów liści, dzięki czemu grzybnia grzyba może wnikać w tkankę roślinną, odżywiać się i rozwijać.

Kasta rolników jest również odpowiedzialna za przycinanie grzyba, gdy ten zbytnio się rozrośnie. W ten sposób mrówka zapewnia odpowiednie warunki do wzrostu grzyba, a grzyb służy jako pożywienie dla całej kolonii.

Dziś wiadomo, że istnieje jeszcze jeden członek tej mutualistycznej relacji. Jest to bakteria z rodzaju Streptomyces, która pomaga zapobiegać rozwojowi innych pasożytniczych mikroorganizmów w uprawie, wytwarzając związki o właściwościach antybiotycznych. Jest to przykład złożoności interakcji między żywymi organizmami.

7. Akacja i mrówka

Wiele gatunków roślin stosuje strategie obrony przed drapieżnikami i pasożytami. Niektóre wytwarzają nieprzyjemne substancje, a inne stosują mechanizmy odstraszające, takie jak kojarzenie się ze zwierzętami, które pomagają je chronić. Tak jest w przypadku akacji i mrówek z rodzaju Pseudomyrmex.

Roślina ta przyciąga mrówki bogatymi w cukier substancjami, które służą jako pokarm.

Rozwijają również ekskrementy dla larw i nowo wyklutych młodych. W ten sposób zapewnia składniki odżywcze niezbędne do rozwoju kolonii, podczas gdy jej żywiciele chronią je przed wrogami.

8. Berberys zwyczajny i mrówka

Podobnie jak w poprzednim przykładzie mutualizmu, ale tym razem bez pożywienia, mamy związek między afrykańskimi roślinami z rodzaju Barberia i mrówkami Pachysima aethiops. Rośliny te zapewniają odpowiednie schronienie przed deszczem i wilgocią otoczenia, ponieważ mają wydrążone łodygi, w których mogą budować gniazda i żyć.

Ze swojej strony mrówki zapewniają obronę. Reagują na każdego wroga gryząc i rozsiewając kwas mrówkowy. Ta mutualistyczna interakcja jest skuteczna przeciwko atakom zwierząt, takich jak owady, a nawet duże ssaki roślinożerne.

9. Koliber i jemioła

W części umiarkowanego lasu Patagonii występuje gatunek kolibra (Sephanoides sephaonoides sephaonoides), który nawiązuje mutualistyczną relację z jemiołą. Nektar wytwarzany przez kwiaty jemioły jest źródłem pożywienia dla tego ptaka, a nawet jedynym składnikiem odżywczym dostępnym w sezonie zimowym.

Koliber ze swojej strony wnosi swój wkład poprzez zapylanie, umożliwiając w ten sposób tworzenie populacji roślin w tym środowisku. Istnieje wiele innych przykładów takich interakcji. W rzeczywistości szacuje się, że 87,5% istniejących roślin okrytozalążkowych jest zapylanych przez następujące zwierzęta:

• Ptaki
• Owady
• Nietoperze

10. Torbik bambusowy i jemioła

Tutaj szczegółowo opisujemy ten sam gatunek rośliny, co w poprzednim modelu, jemiołę, ale zmieniamy na innego bohatera: torbacza zwanego torbikiem bambusowym (Dromiciops gliroides). Ssak ten odżywia się głównie owadożernie, ale zimą spożywa duże ilości mięsistych owoców, takich jak te z jemioły.

W ten sposób torbacz zapewnia usługę rozprzestrzeniania nasion, a tym samym przyczynia się do przetrwania rośliny. Związek ten jest niezbędny dla jemioły, ponieważ ssak jest jedynym zwierzęciem, które wykonuje to zadanie.

11. Lilia wodna i owady

Słodkowodne rośliny wodne – zrodzinyNymphaceae wytwarzają kwiaty powietrzne, które są zapylane przez różne owady. Bezkręgowce te pomagają im w wymianie genetycznej między różnymi populacjami, które są od siebie oddalone i oddzielone wodą.

Jeden z przykładów takiego mutualizmu występuje między chrząszczami, które zapylają gigantyczne lilie wodne Amazonii(Victoria amazonica).

12. Orchidea i ćma: jeden z przykładów mutualizmu między zwierzętami i roślinami

W tym przypadku bohaterem jest madagaskarska orchidea o długich płatkach: Angraecum sesquipedale. Zgodnie z oczekiwaniami, potrzebuje on zapylacza o morfologii odpowiadającej temu gatunkowi.

Tak więc zwierzęciem, które może wykonać tę pracę zapylania jest ćma Xantophan morganipredicta, która również ma długi wysięgnik, około 40 centymetrów długości.

13. Gekon i roślina

Kontynuujemy przykłady mutualizmu między rośliną a zwierzęciem. Jest to relacja między gekonem niebieskoogoniastym (Phelsuma cepediana) a pnącym krzewem Roussea simplex, który jest “krytycznie zagrożony”. Oba gatunki są endemiczne dla Mauritiusa.

Pomimo tego, że jest gadem, gekon jest jedynym organizmem, który jest w stanie nie tylko zapylać roślinę, ale także rozprzestrzeniać jej nasiona. Jest to znane jako “podwójny mutualizm”.

14. Motyl i mrówka

Oto przykład interakcji między dwoma owadopodobnymi zwierzętami: motylami i mrówkami. Odnosimy się w szczególności do niektórych gatunków Lepidoptera z rodziny Lycaenidae, które są pielęgnowane i chronione przez mrówki.

Mrówki przyciągają Lycaenidae wydzielinami larw i poczwarek, oferując im w zamian ochronę przed parazytoidami i drapieżnikami. Szacuje się, że około 70% gatunków z tej rodziny Lepidoptera jest spokrewnionych z mrówkami. Jednak nie wszystkie są mutualistyczne, ponieważ występuje również pasożytnictwo.

15. Przynawek retman i rekin

Na koniec mamy kolejny popularny przykład mutualizmu, który nie mógł zostać pominięty na naszej liście, ale tym razem dotyczy on dwóch zwierząt. A konkretnie dwóch ryb: Przynawka retmana (Naucrates ductor) i rekina.

Chociaż ryba pilota może osiągnąć nawet 60 centymetrów długości, nie boi się dużego drapieżnika. W rzeczywistości zapewnia usługę czyszczenia, jednocześnie żywiąc się pasożytami skóry rekina i resztkami jedzenia. Otrzymuje również ochronę od swojego klienta.

Mutualizm: bardzo ważna i starożytna relacja

Jak widzieliśmy mutualizm jest to relacja szeroko rozpowszechniona w przyrodzie. Jest to również bardzo stara interakcja, która była kluczowa w historii ewolucji, ponieważ uważa się, że była punktem wyjścia dla tak ważnych wydarzeń, jak powstanie komórki eukariotycznej.

Wykorzystanie cechy innego gatunku, oferując coś w zamian, promuje wzrost i rozwój obu partnerów. Dlatego też ten rodzaj relacji jest niezbędny dla różnorodności i prawidłowego funkcjonowania ekosystemów. Nie bez powodu mówi się, że w liczbach siła.