Роль симбиоза в эволюции доклад

Обновлено: 16.05.2024

В природе каждый живой организм живёт не изолированно. Его окружает множество других представителей живой природы. И все они взаимодействуют друг с другом. Взаимодействия между организмами, а также влияния их на условия жизни представляют собой совокупность биотических факторов.

Возможны следующие виды влияний одних организмов на другие:

· Положительное (+) - один организм получает пользу за счёт другого.

· Отрицательное (?) - организму причиняется вред из-за другого.

· Нейтральное (0) - другой никак не влияет на организм.

Таким образом, возможны следующие варианты отношений между двумя организмами по типу влияния их друг на друга:

Мутуализм - в естественных условиях популяции не могут существовать друг без друга (пример: симбиоз гриба и водоросли в лишайнике)

Протокооперация - форма симбиоза, при которой совместное существование выгодно, но не обязательно для сожителей. (например, взаимоотношения краба и актинии: актиния защищает краба и использует его в качестве средства передвижения)

Комменсализм - одна популяция извлекает пользу от взаимоотношения, а другая не получает ни пользы ни вреда.

Сожительство - один организм использует другого (или его жилище) в качестве места проживания, не причиняя последнему вреда.

Нахлебничество - один организм питается остатками пищи другого.

Нейтрализм - обе популяции никак не влияют друг на друга.

Аменсализм, антибиоз - одна популяция отрицательно влияет на другую, но сама не испытывает отрицательного влияния.

Паразитизм - симбиоз организмов, при котором один (паразит) использует другой (хозяин) в качестве источника питания или/и среды обитания, возлагая при этом (частично или полностью) на хозяина регуляцию своих отношений с внешней средой.

Хищничество - явление, при котором один организм питается органами и тканями другого, при этом не наблюдается симбиотических отношений.

Конкуренция - обе популяции отрицательно влияют друг на друга.

В реферате я рассмотрю симбиотические взаимодействия.

1. Симбиоз

В природе встречается широкий спектр примеров взаимовыгодного симбиоза. От желудочных и кишечных бактерий, без которых было бы невозможно пищеварение, до растений (зачастую орхидеи), чью пыльцу может распространять лишь один, определённый вид насекомых. Такие отношения успешны всегда, когда они увеличивают шансы обоих партнёров на выживание. Осуществляемые в ходе симбиоза действия или производимые вещества являются для партнёров существенными и незаменимыми. В обобщённом понимании такой симбиоз - промежуточное звено между взаимодействием и слиянием.

Муравьи Irisomyrmex и растение Myrmecodia извлекают пользу от симбиозных отношений. Муравьи питаются сахарным нектаром этого растения, который вырабатывается в нектарниках (1), что развиваются у основания цветка (2) после того, как опадут лепестки и чашелистики. Растение потребляет жизненно важные минералы из дефекации муравьев и их отходов (3). которые всасываются через бородавчатую внутреннюю поверхность полостей (4). Это растение является эпифитом, растущим на деревьях в отдаленных тропических лесах, где почвы часто бедны питательными веществами. Минеральные питательные вещества, обеспечиваемые муравьями, дополняют скудный рацион растений. По мере роста растения его стебель увеличивается и увеличиваются полости, в которые проникают муравьи (5). Эти полости не связаны между собой, а имеют отдельные выходы наружу (6), потому целая колония муравьев вскоре может разместиться в таком растении.

Форму симбиоза приобретают взаимоотношения при питании муравьёв сахаристыми выделениями гусениц бабочки - голубянки. Муравьи защищают этих гусениц от хищников и паразитов, а гусеницы перед окукливанием зарываются в муравейник. Аналогичные отношения отмечаются у многих муравьёв и тли: муравьи защищают тлю от врагов, а сами питаются их выделениями.

В более широком научном понимании симбиоз представляет собой любую форму взаимодействия между организмами разных видов, в том числе паразитизм - отношения, выгодные одному, но вредные другому симбионту. Обоюдно выгодный вид симбиоза называют мутуализмом. Комменсализмом называют отношения, полезные одному, но безразличные другому симбионту, а аменсализмом - отношения, вредные одному, но безразличные другому.

2. Мутуализм

Мутуализм - взаимополезное сожительство, когда присутствие партнера становится обязательным условием существования каждого из них. Примером служит сожительство клубеньковых бактерий и бобовых растений, которые могут совместно жить на почвах, бедных азотом, и обогащать им почву.

Самая тесная форма мутуализма - когда один организм живет внутри другого. Поразительным примером этого служит система органов пищеварения коров и других жвачных животных. Коровы, как и человек, не способны переварить целлюлозу - вещество, которое в большом количестве содержится в растениях. Но у жвачных животных есть особый орган - рубец. Он представляет собой полость, в которой живет множество микробов. Растительная пища, после того как животное ее прожевало, попадает в рубец, и там эти микробы разрушают целлюлозу. (Животное может отрыгнуть и вновь прожевать частично расщепленную пищу - именно этим и занимаются коровы, когда пережевывают свою жвачку.) Рубец коровы - это замкнутая микроэкосистема, образованная множеством различных микроорганизмов, задача которых состоит в переваривании целлюлозы для своего хозяина. Аналогично корневая система высших растений образована переплетением корневой ткани и грибных нитей, так что грибы снабжают растение минеральными веществами.

В животном мире пример наиболее совершённого симбиоза дают термиты, пищеварительный тракт которых служит приютом для жгутиковых или бактерий. Благодаря симбиозу, термиты в состоянии переварить древесину, а микроорганизмы получают убежище, вне которого они существовать не способны.

Взаимовыгодные связи могут формироваться на основе поведенческих реакций, например, как у птиц, совмещающих собственное питание с распространением семян. Иногда виды - мутуалисты вступают в тесное физическое взаимодействие, как при образовании микоризы (грибокорня) между грибами и растениями. Долгое время было непонятно, относить ли лишайники к грибам или к водорослям. Оказалось, что лишайник - это симбиотическая система гриба и водоросли, функциональная и морфологическая связь которых настолько тесна, что их можно рассматривать как особого рода организм, не похожий ни на один из слагающих его компонентов. Поэтому лишайники обычно классифицируют не как симбиозы двух видов, а как отдельные виды живых организмов. Водоросль поставляет грибу продукты фотосинтеза, а гриб, будучи редуцентом, поставляет для водоросли минеральные вещества и, кроме того, является субстратом, на котором она живет. Это позволяет существовать лишайникам в крайне суровых условиях.

Рыба-клоун живет вблизи актиний. В случае угрозы рыба находит убежище в щупальцах актиний. При этом рыбы-клоуны отгоняют других рыб, которые любят полакомиться актиниями. Таким образом, оба организма получают взаимную выгоду от этого соседства. Разновидность такого вида мутуализма - когда один вид кормит другой: например, человек выращивает сельскохозяйственные растения и рогатый скот; муравьи выращивают грибы.

Вступление в мутуалистические отношения может расширять экологические возможности вида-участника. Так, грибы, не вошедшие в состав лишайника (симбиотического организма, состоящего из гриба и водоросли), занимают ограниченный диапазон местообитаний, либо являясь паразитами растений или животных, либо разлагая отмершую органику. Объединение с водорослью открывает перед грибом новые возможности по выбору субстрата и климатических условий. Тесный контакт видов при мутуализме вызывает их совместную эволюцию. Характерным примером служат взаимные приспособления, которые сформировались у цветковых растений и их опылителей. Часто виды - мутуалисты совместно расселяются.

3. Протокооперация

Протокооперация (гр. протос - первый, лат. cooperatio - сотрудничество) относится к факультативным (необязательным) взаимодействиям, поскольку оба партнера могут существовать друг без друга. Примерами протокооперации служат: симбиоз актинии и рака-отшельника, симбиоз между человеком и обитающими в его кишечнике непатогенными бактериями, наличие сходной предостерегающей окраски у разных защищенных видов насекомых, например, черно-желто-полосатая окраска тела ос, пчел и шмелей (мюллеровская мимикрия).

Эти отношения взаимовыгодны для обоих партнеров. Подобные ассоциации между разными видами очень распространены в природе и играют крайне важную роль в эволюции разрозненного сообщества живых организмов в целостную надсистему вплоть до единого живого организма. Именно в этих отношениях формируется наибольшее количество синергетических эффектов, перерастающих в конечном итоге в ярко выраженные эмерджентные свойства надсистемы.

Случаи мутуализма чаще всего встречаются у организмов именно с разными потребностями. Очень часто, например, такие отношения возникают между автотрофами и гетеротрофами. При этом они как бы взаимодополняют друг друга. То есть в мутуализме наиболее полно проявляется принцип дополнительности, как наиболее фундаментальный закон природы. Ущербная в каком-то отношении биосистема стремится найти партнера, способного “закрыть” эту ущербность, но по-своему тоже ущербного, чья ущербность закрывается первым партнером. Это еще не мутуализм, а протокооперация. Совместная эволюция таких партнеров способствует более узкой специализации каждого из них, при этом их изначальная ущербность становится еще более явной. Но это энергетически более выгодно для системы в целом, поэтому такая система приобретает большую жизнеспособность. Однако каждый из компонентов в отдельности становится крайне уязвимым.

Примером протокооперации могут служить отношения крабов и кишечнополостных, которые прикрепляются к крабам, маскируя и защищая их своими стрекательными клетками. В то же время они используют крабов как транспортные средства и поглощают остатки их пищи.

4. Комменсализм

В кишечнике любого животного содержится большое количество разных организмов. Некоторые из кишечных бактерий, ранее относимых к комменсалам, могут быть полезными для хозяина, например тем, что синтезируют витамины группы В, часть из которых может им усваиваться. Поэтому такие бактерии должны рассматриваться как симбионты, а не комменсалы. Известны и противоположные ситуации, когда организмы, считавшиеся симбионтами, на самом деле оказывались комменсалами. Предполагалось, в частности, что некоторые инфузории (Entodinium, Epidinium, Diplodinium), встречающиеся в громадных количествах в рубце и других отделах желудка жвачных, помогают хозяину расщеплять клетчатку и растительные белки, перемешивать перевариваемую пищу, а также контролировать численность бактерий и грибов. Однако позднее было показано, что переваривание указанных веществ у жвачных (крупного рогатого скота, овец, антилоп) обеспечивается другими микроорганизмами.

Чрезвычайно широко распространен эктокомменсализм. Примером его может быть обитание бактерий на поверхности кожи человека или же некоторых простейших (инфузорий Hypotricha, Chontricha, Peritricha, и представителей класса сосущих инфузорий Suctoria) на поверхности тела многих беспозвоночных (гидры, различных губок, ракообразных и кольчатых червей), а также позвоночных (рыб, амфибий). Хозяин используется этими видами только как место обитания; никакой пользы от них он не получает.

В целом же у партнёров нет никаких общих интересов, и каждый отлично существует сам по себе. Однако подобные союзы облегчают одному из участников передвижение или добывание пищи, поиск убежища и т.д. Иногда такие союзы могут быть абсолютно фиктивными. Так, в раковинах моллюсков и панцирях ракообразных порой встречаются различные виды мшанок. Этот союз совершенно случаен, так как мшанки способны прикрепляться к любой твёрдой поверхности, и всё же многие животные, ведущие сидячий образ жизни, оказываются в выигрыше, прикрепившись к живому существу. Хозяин переносит их с места на место. Нередко при движении поток воды облегчает им добывание пищи.

Среди комменсалов различают фолеоксенов, которые в норах и гнёздах встречаются случайно; фолеофилов, встречающихся в этих убежищах чаще, чем в окружающей среде, и фолеобистов, которые проводят в них всю жизнь.

В зависимости от характера взаимоотношений видов-комменсалов выделяют три формы:

· синойкия (квартиранство) - одно животное (комменсал) использует другое животное (его раковину, гнездо и т.п.) в качестве убежища;

Нахлебничество - потребление остатков пищи хозяина. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки недоеденной пищи, или акул с рыбами-прилипалами

Квартиранство (сожительство) - использование одними видами других (их тел или их жилищ) в качестве убежища или жилища. Такой тип взаимоотношений широко распространён у растений.

Наглядный пример сожительства дают некоторые усоногие рачки, прикрепляющиеся к коже кита. Они получают при этом преимущество - более быстрое передвижение, а киту не причиняют практически никаких неудобств.

Отношения типа комменсализма играют важную роль в природе, так как способствуют более тесному сожительству видов, более полному освоению среды и использованию пищевых ресурсов.

Симбиоз в мире животных - частое явление. Он играет важную роль в природе, так как способствуют более тесному сожительству видов, более полному освоению среды и использованию пищевых ресурсов.

В симбиозе оба партнера оказываются взаимозависимыми друг от друга. Степень этой взаимозависимости может быть самой разной: от протокооперации, когда каждый из партнеров вполне может существовать самостоятельно при разрушении симбиоза, до мутуализма, когда оба партнера настолько взаимозависимы, что удаление одного из партнеров приводит к неминуемой гибели их обоих.

Подобные механизмы в природе не редкость. Протон объединяется с электроном, обнуляя тем самым общий электрический заряд получаемого в результате атома водорода. Атомы двух разных химических элементов сливаются в молекулу, объединяя свои внешние электронные оболочки, чтобы создать одну общую оболочку с полным комплектом электронов. Мужчина и женщина, являясь полными противоположностями друг другу, объединяются в семью, которая, как правило, гораздо более гармонична, чем каждый из людей в отдельности (“посему оставит человек отца и мать и прилепится к жене своей, и будут два одною плотью, так что они уже не двое, но одна плоть” [Мф 19:5-6]). В таких системах количество взаимодействий с внешним миром гораздо меньше, чем в разобщенном состоянии. То есть такие системы более независимы от внешнего мира. Именно минимум напряжений в отношениях с внешним миром отличает состояние гармонии, то есть наиболее устойчивое состояние, энергетически наиболее выгодное. Таким образом, объединение противоположных в каких-то отношениях живых существ в симбиозы есть прямое следствие принципа оптимальности.

Симбиоз – это длительное тесное сожительство двух организмов разных видов, при котором они приносят друг другу взаимную пользу. Симбиоз происходит между животными, растениями, грибами или любой комбинации этих видов. Каждый организм приносит пользу другому организму, помогает ему выживать, и в то же время питается силами этого организма, поддерживая свою жизнедеятельность.

Содержание

1. Виды симбиоза
2. Развитие симбиоза
3. Люди – симбионты?
4. Симбионты повсюду

Вложенные файлы: 1 файл

Содержание.doc

1. Виды симбиоза
2. Развитие симбиоза
3. Люди – симбионты?
4. Симбионты повсюду

Некоторые симбионты настолько тесно прилегают друг к другу, что порой трудно понять, где заканчивается один организм и начинается другой. А в случае с растениями и животными порой практически невозможно определить, принадлежат ли организмы к классу растений, животных или сразу к двум этим классам одновременно.

Виды симбиоза
Согласно традиционному определению, симбиоз - это взаимно выгодные отношения двух организмов разных видов. Так определяют симбиоз большинство ученых. Однако некоторые биологи не согласны с таким определением. Они называют симбиозом любой близкий контакт живых организмов, независимо от того, приносит ли этот контакт пользу другому организму или нет. Поэтому они разделяют симбиоз на два вида: комменсализм, при котором один из организмов извлекает пользу из другого, при этом не оказывая на него никакого воздействия, и паразитизм, в котором один организм извлекает выгоду нанося вред другому организму. В этой статье речь пойдет исключительно о симбионтах, приносящих друг другу пользу.

Существует несколько форм симбиоза. В некоторых случаях, организмы прибегают к симбиозу для того, чтобы выжить. Такой вид симбиоза называют обязательным симбиозом. В других случаях, симбиотические отношения дают каждому организму больше шансов на выживание, но как таковые они не представляют большого значения. Это называют факультативным или необязательным симбиозом. Симбиотические отношения не всегда являются симметрическими - они могут быть обязательными только для одного организма и факультативными для другого.

Эндосимбионты – это существа, которые живут внутри других организмов, например, между клетками или в тканях тела (как бескишечные турбулярии). Эктосимбионты живут на теле других организмов. Обратите внимание, что организмы, которые живут в желудочно-кишечном тракте, относятся к эктосимбионтам, поскольку ученые считают, что они слишком близко располагаются к поверхности тела организма, поэтому их нельзя считать эндосимбионтами.

Растения и грибы считаются совершенно разными категориями живых организмов. И все же они очень зависят друг от друга. Примерно у 90 процентов всех растений в мире имеются свои собственные грибковые "партнеры", за счет которых они и живут. Однако некоторое сомнение вызывает микоризный гриб. Микоризные грибы прикрепляются к растениям или деревьям, обеспечивают их полезными питательными веществами, а в замен питаются энергией (в виде сахарозы), образуемой в деревьях в результате фотосинтеза. Грибы и поганки, часто растущие на коре деревьев, по сути, являются репродуктивными органами целых подземных грибковых сетей, с помощью которых растения получают питательные вещества.

к содержанию
Само по себе развитие удивительно. Различная и специфическая адаптация многих организмов порой противоречит законам логике. Симбиоз еще больше запутывает весь процесс и поэтому кажется еще более маловероятным - как два различных вида организмов могли развить особенности, необходимые для взаимного существования обоих видов? Все это наводит людей на мысль, что эволюция симбиоза не могла происходить естественным путем.

Большинство симбиотических отношений изначально, вероятно, были факультативными. С каждым поколением, организмы начинали все больше зависеть от симбиоза, потому что естественный отбор способствовал развитию именно этих черт, а не других. В конечном итоге симбиоз стал единственным источником пищи, укрытия и других благ, которые оба организма получают друг от друга в результате этого процесса.

Жуки, летучие мыши, птицы и цветы

к содержанию
Действительно ли мы симбионты? – Да. В нашем желудочно-кишечном тракте живут триллионы бактерий и других микроорганизмов. На самом деле, большая часть фекалий состоит из бактерий. Эти бактерии выполняют ряд функций. Главная их функция заключается в том, что они расщепляют те вещества, которые не может переработать наша пищеварительная система. Например, в кишечник попадает множество не переработанных углеводов. Бактерии в кишечнике расщепляют эти карбонаты на различные легкоусваемые кислоты. За счет этого из еды мы извлекаем больше питательных веществ и калорий. Для борьбы с этими бактериями используют антибиотики, которые немного замедляют пищеварительный процесс, пока в кишечнике вновь не образуются новые бактерии. Бактерии, в свою очередь, постоянно получают пищу.

Такая помощь бактерий очень выгодна людям, особенно, в условиях ограниченных пищевых ресурсов, поскольку бактерии сохраняют каждую калорию пищи. Ученые решили использовать пищеварительные бактерии в борьбе против ожирения во многих западных странах. Однако опыты показали, что мыши, выращенные в стерильно чистой среде, лишенные бактерий для пищеварения, все равно оставались худыми, несмотря на то, что их кормили высококалорийной пищей.

Бактерии в кишечнике человека имеют сложную структуру, они выполняют множество полезных действий, о которых нам пока известно немногое. Например, некоторые ученые считают, что бактерии могут помогать иммунной системе человека. Они создают неблагоприятные условия для нашего организма, в результате чего сам организма начинает вырабатывать антитела, защищающие нас от большинства вредных микробов и соответственно множества заболеваний. Правда, пищеварительные бактерии сами могут оказаться для нас вредными, если из желудочно-пищеварительного тракта они попадут в кровяной поток.

к содержанию
Симбиотические отношения не являются редкостью. Ниже приведены несколько изумительных примеров симбиоза:

Деревья Цекропия (Cecropia) и Муравьи Azteca

То же самое происходит и на суше. Белые цапли, волоклюи, зуйки и коричневоголовые воловьи птицы тратят немало времени на то, чтобы посетить свои источники пищи и избавить их от вредных микробов, наносящих вред их здоровью. Птицы выклевывают насекомых, клещей и других паразитов из деревьев для того, чтобы полакомиться своим любимым блюдом. Зуйки запрыгивают во рты греющихся на солнце крокодилов и чистят им зубы. Животные (зебры, бизоны, бородавочники и домашний рогатый скот) постоянно избавляются от вредителей другими животными и насекомыми. Птицы-уборщики выступают в качестве сигнальной системы, они уведомляют хозяина о возможной опасности.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

1. История изучения симбиоза.

2.1 Мутуализм как разновидность симбиоза

2.2 Комменсализм как разновидность симбиоза

2.3 Кооперация как разновидность симбиоза

Список использованных источников

Цель: изучить симбиоз как взаимоотношение организмов.

1. Раскрыть понятие симбиоз.

2. Выделить основные виды симбиотических отношений.

Предмет исследования: симбиотические отношения организмов.

Объект исследования: живые организмы.

Средства: просмотренные материалы литературных источников и Интернет-ресурсов.

Актуальность: наша планета богата многообразием живых организмов, каждый из которых выполняет свою роль и имеет своё значение в природе. Все организмы взаимодействуют друг с другом, причиняя вред или извлекая выгоду. Одной из форм совместного сосуществования организмов является симбиоз. Значение его велико. Современные учёные связывают возникновение эукариотной клетки с явлениями симбиоза и считают, что процессы симбиоза и симбиогенеза широко распространены в природе и играют огромную роль в эволюции.

1. История изучения симбиоза

За последующие годы анализ различных симбиозов вскрыл чрезвычайно многообразный характер взаимоотношений между партнерами (от мутуалистических до антагонистических), разную степень их влияния друг на друга – от облигатного до факультативного, разное пространственное расположение партнеров – от контактного до дистантного. Кроме того, было установлено, что характер взаимодействия партнеров в симбиозах может меняться на протяжении жизненного цикла организмов или с изменением условий их существования.

Значение симбиоза очень велико. В начале XX в. русские учёные К.С. Мережковский и А.С. Фаминцын выдвинули гипотезу о ведущей роли симбиоза в прогрессивной эволюции органического мира. В дальнейшем эта гипотеза получила подтверждение.

Современные учёные связывают возникновение эукариотной клетки с явлениями симбиоза и считают, что процессы симбиоза и симбиогенеза широко распространены в природе и играют огромную роль в эволюции.

Было показано, что выход растений на сушу во многом был обусловлен их симбиозом с грибами. Генетические системы, обеспечивающие взаимодействие растений с микоризными грибами, в дальнейшем многократно менялись в связи с вовлечением в симбиоз новых грибов и бактерий.

Один из законов диалектики говорит о единстве и борьбе противоположностей, который применительно к эволюции можно трактовать, как симбиоз и естественный отбор.

Оба этих эволюционных процесса сделали мир таким, каков он есть сейчас, и симбиоз тут не менее важен, чем конкурентная борьба (выживание сильнейшего).

Сегодня мы поговорим про то, что такое симбиоз, какова его роль в жизни живых существ, какие виды симбиоза различают, как он влиял на эволюции и какие из его тайн до сих пор не раскрыты.

Симбиоз — это.

В биологии под этим термином понимается не простое сожительство или сосуществование разнородных организмов, а система их взаимовыгодных отношений.

Симбиозом будет считаться и тот случай, когда реальную пользу от партнёрства получает только один участник (не вполне справедливо, но в симбиозе, как и в любви, абсолютная взаимность встречается не так уж часто).

Роль и виды симбиоза

Согласно выдвинутой им теории, в большинстве случаев мотивацией образования в природе симбиотических отношений служат элементарные потребности, такие как питание, размножение, защита и др.

В современной биологии различают три вида симбиоза:

Похожее по теме. Симбиоз рыб Симбиоз - форма взаимоотношений, при которой оба партнёра или только один извлекает пользу из другого (паразитизм - вариант симбиоза :) ).

Их можно встретить среди растений, птиц и насекомых, не говоря уже о разных червях и грибах. При всей своей непривлекательности паразиты – важнейший элемент экосистемы и незаменимый регулятор численности популяций.
Одной из форм межвидовых взаимоотношений является аменсализм. Это тот случай, когда один организм угнетает другой, не получая для себя никакой пользы.

А раз так, то под классическое определение симбиоза этот термин не подпадает, хотя довольно часто упоминается вкупе с перечисленными выше категориями.

Пример аменсализма наглядно проявляется в густом лесу, где высокие раскидистые деревья поглощают большую часть солнечного света, что препятствует нормальному развитию или даже губит многие растения, находящиеся в нижнем ярусе лесного массива.

Симбиоз и эволюция

Со времён Ч.Дарвина считалось, что эволюция основывается на конкуренции и борьбе за выживание. Лишь позже учёные стали всё больше обращать внимание на то, что в эволюционном процессе не меньшее значение имеют партнёрские отношения между организмами.

Ведь часто оказывается, что выгоднее от борьбы перейти к кооперации, что помогает лучше приспособиться к окружающей среде.

Теперь уже никто не отрицает, что роль симбиоза в развитии и мутации живых организмов ничуть не меньше, чем роль естественного отбора.

Более того, многие исследователи полагают, что без симбиотических отношений возникновение жизни на Земле было бы вообще невозможным, так как образование эукариотов (клеток, содержащих ядро) произошло в результате слияния разных видов прокариот (безъядерных клеток).

Если проследить эволюцию человека, то окажется, что в ней больше проявлений симбиоза, чем межвидовой или внутривидовой борьбы.

Убедительных доказательств тому, что отсев слабейших способствовал улучшению вида, не найдено. Правда, существует миф о том, что спартанцы ради поддержания чистоты своих рядов не давали права на жизнь неполноценным детям, сбрасывая их со скалы. Но легенда и наука базируются на совершенно разных принципах.

А вот гипотезу о том, что человеческие взаимоотношения явились эволюционным фактором в становлении homo erectus ещё два с лишним миллиона лет назад, археологи считают вполне обоснованной.

Тайны симбиоза на примере орхидей

Несмотря на научный прогресс, загадок во взаимоотношениях между участниками симбиоза (симбионтами) остаётся предостаточно. Это можно видеть на примере орхидей, размножение которых практически невозможно при обычных обстоятельствах.

Процент всхожести семян этого прекрасного цветка в нормальных условиях крайне низок – выживает один экземпляр из тысячи. Спасение приходит, когда семечко после созревания попадает в особого рода грибницу – ризоктонию. Там оно разбухает, а эмбриональные клетки начинают делиться, образуя волосяные корешки.

Нити грибницы постепенно проникают в ткань семени, налаживая его снабжение питательными веществами. Со временем из семечка формируется луковица, которая в дальнейшем зеленеет и даёт побег. В укрепившиеся корни переселяются нити грибницы, там они превращаются в маленькие шарики и впоследствии перерабатываются клетками орхидеи.

Парадокс заключается в том, что эта грибница – опасный патоген, поражающий многие растения (в частности, картофель). Заражает она и семена орхидеи, но без этого семечко просто не прорастёт!

Правда и то, что некоторые семена при этом погибают, зато выжившие приобретают иммунитет на всю оставшуюся жизнь.

Есть и такая группа орхидей (сапрофиты), которая ни при каких обстоятельствах не способна обойтись без сожительства с грибами, поскольку в их тканях вообще отсутствует необходимый для фотосинтеза хлорофилл. А значит, получать питание и черпать жизненную энергию они могут только одним способом – из нитей грибницы.

Заключение

Как видим, у исследователей симбиоза широкое поле деятельности и богатая почва для новых открытий. Нам же предстоит узнать много интересного и продолжать удивляться премудростям матушки-природы.

Описаны различные виды симбиоза и их роль в эволюционном процессе.

Вложение	Размер
rol_simbioza_v_evolyucii.ppt	546 КБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Роль симбиоза в эволюции Выполнил: Цевелёв С.А. Проверил: Цирина Т.А. Новосибирск 2008 Муниципальное образовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа № 131

Содержание: Введение Примеры симбиоза Симбиозы с участием водорослей Внеклеточный симбиоз Внутриклеточный симбиоз. Симбиоз на уровне отдельных клеток Уникальное животное-гриб. Процесс симбиоза Симбиоз на уровне отдельных простейших организмов Симбиоз на уровне организмов – индивидов Эволюция в многоклеточные Заключение Литература

Введение В борьбе за существование побеждает сильнейший – так считалось с момента появления теории Чарльза Дарвина. Но сегодня ученые выделили еще один не менее мощный двигатель эволюции. Это - симбиоз или взаимовыгодное сотрудничество организмов. Оказывается, все основные этапы качественного усложнения животной и растительной организации взял на себя именно симбиоз. Хотя науке в настоящее время неизвестно во всех деталях, как именно зародилась жизнь, но есть признаки, по которым можно судить о том, что симбиоз, кооперация разных живых объектов была с самого начала.

Примеры симбиоза Лишайник Lecanora subfusca — разрез через слоевище с плодоношением. Видны зелёные водоросли рода Chlorococcum среди гифов гриба. Лишайник рода Leptogium. Среди гифов гриба сине-зеленые симбиотические водоросли рода Nostos. Ресничная инфузория Paramecium bursaria с симбиотическими одноклеточными водорослями. Симбиотические спирохеты, живущие на поверхности паразитического жгутиконосца Devescovina elongata. Движение жгутиконосца осуществляется благодаря движению спирохет. Кишечник жука Sitodrepa panicea: 5а — выпячивания, несущие симбиотические дрожжи (указаны стрелкой); 5б — участок среза через кишечник под микроскопом. Видны клетки, заполненные симбиотическими дрожжами (указаны стрелкой), и клетки, лишенные дрожжей. Рак - отшельник Pagurus arroser и актиния Calliactis parasitica. Голотурия и живущая у неё в кишечнике рыбка рода Fierasfer. Восьмилучевой коралловый полип рода Virgularia и живущие на колонии симбиотические крабы Porcellonella picta.

Примеры симбиоза Широко распространён симбиоз животных (и человека) с микроорганизмами, например образующими кишечную флору, состоящую из микроорганизмов, которые заселяют нижние отделы кишечника (бифидобактерии, бактеробактерии, энтеробактерии) .

Примеры симбиоза Для бобовых растений важное значение имеет симбиоз с клубеньковыми бактериями. Есть почвенные бактерии, которые способны поглощать азот из воздуха, используя его в процессах жизнедеятельности. Это азотофиксирующие бактерии. Они живут самостоятельно или поселяются в корнях растений. После проникновения в корни, эти бактерии стимулируют деление клеток, ткани корней разрастаются и на них образуются клубеньки. Такие бактерии называют клубеньковыми. Растения используют азотные соединения, которые выделяют эти бактерии. В свою очередь от растений бактерии получают углеводы и минеральные соли. Таким образом тесная связь, возникающая между зелеными растениями и клубеньковыми бактериями, оказывается взаимно полезной.

Симбиозы с участием водорослей В ряду симбиозов не последнее место занимают симбиозы с участием водорослей. Водоросли способны вступать в симбиотические отношения не только друг с другом, но и с представителями различных систематических групп организмов, как животного, так и растительного царства (бактериями, одноклеточными и многоклеточными животными, грибами, мхами, папоротниками, голосеменными и покрытосеменными растениями). Однако список таких водорослей весьма ограничен. Помимо поверхностного прикрепления, водоросли могут жить в тканях других организмов—как внеклеточно (в слизи, межклетниках, редко в оболочках мертвых клеток), так и внутриклеточно (в содержимом живых неповрежденных клеток).

Внеклеточный симбиоз Поперечный разрез колонии сине-зеленой водоросли воронихии (крупные клетки по периметру), в слизи которой поселяются другие сине-зеленые водоросли синехоцистис(мелкие клетки и лингбия (удлиненные клетки) Ткань ряски в межклетниках которой поселяется зеленая водоросль хлорохитрум. Плазмодий желто-зеленой водоросли миксохлорис в мертвой водоносной клетке сфагнума.

Внутриклеточный симбиоз. Амёба с клеточками зеленой водоросли зоохлореллы внутри, вверху отдельная клетка зоохлореллы при большом увеличении. Продольный разрез через конец щупальца пресноводной зеленой гидры (Hydra viridis) С клетками зоохлореллы в клетках внутреннего слоя гидры. Часть таллома зеленой водоросли геосифон (Geosiphon) разветвленные нити которой оканчиваются крупными пузырями в протоплазме которых живет сине-зеленая водоросль носток.

Симбиоз на уровне отдельных клеток Стенка у губки имеет трехслойное строение: покровные (толстые наружные) клетки, жгутиковые клетки (хоаноциты, внутренние клетки). Пространство между наружным и внутренним слоями клеток заполнено слизистым веществом, в котором находятся клетки амебоциты (похожи на амебу). В отличие от кишечнополостных, во внутренней полости у губок не происходит пищеварение. Эта полость служит только для протока воды. Жгутики машут таким образом, что вода протекает через поры в теле губки и выходит через устье губки. С водой поступают частицы, которые хоаноциты захватывают и поглощают. Покровные клетки и амебоциты питаются частью съеденной хоаноцитами пищи, которую те им передают.

Уникальное животное-гриб. Процесс симбиоза Когда все хорошо, амебы диктиостелиума ползают по своему месту обитания, питаются и делятся время от времени. Но если они голодны, долго не попадалось хорошей еды и их энергозапасы начинают истощаться, они выпускают во внешнюю среду цАМФ, соседние клетки этот сигнал воспринимают. Если клетки сыты, то они на него не реагируют, если же они голодны, то они начинают сползаться в кучу. В итоге к самой большой кучке сползаются остальные группы клеток, и они формируют единый многоклеточный организм, который называется псевдоплазмодий. Если же он ползет – ползет, а хорошая жизнь все не наступает, то он останавливается, примерно 20% клеток ползут вверх, образуя жесткий стебелек, и затем отмирают. По стебельку остальные клетки переползают на самую верхушку, образуют плодовое тело, в котором созревают споры. В конечном итоге слизевик предстает в виде плодоносящего тела. У него имеется высокая ножка с защитной внешней оболочкой, а сверху располагается мешочек со спорами. Они разбрасываются на некоторое расстояние вокруг, пережидают неблагоприятный период. Когда наступает хорошее время, они прорастают в амебы, и вся история начинается заново.

Симбиоз на уровне отдельных простейших организмов На рисунке вы видите червей, которые после деления не разошлись. Все вместе они образуют то, что называется временной линейной колонией. Если их друг от друга отделить, они будут дальше вполне комфортно жить. Такая колония может потом сама разделиться. Но происходит это не сразу, какое-то время черви живут все вместе.

Симбиоз на уровне отдельных простейших организмов Выше представлена колония животных – гидроидных полипов. Жизненный цикл у некоторых из гидроидных полипов проходит следующим образом: полипы растут вместе, они объединены общим проводящим каналом время от времени некоторые из них отрываются, превращаются в медуз, которые уплывают и активно размножаются проходят определенные стадии образуют половые клетки, которые, сливаясь, дают зиготу, из которой вырастает новый полип. И снова весь цикл повторяется.

Симбиоз на уровне организмов - индивидов Шимпанзе живут отдельными группами, которые включают в себя несколько десятков особей, они ведут образ жизни охотников-собирателей, питаются растениями, мелкими животными, объединяются в группы для охоты, несколько молодых самцов способны поймать мелкую добычу и съесть, также едят муравьев, термитов, и используют орудия для того, чтобы их ловить.

Эволюция в многоклеточные И симбиоз, и интеграция клеток одного вида приводит к повышению сложности, переходу на новый интегративный уровень развития. При этом вырабатывается система связи между элементами предыдущего уровня.

Читайте также: