Мутуалізм

Червонодзьобий шпак їсть кліщів на хутрі імпали.

Мутуалізм — тип співіснування різних видів, від якого вони отримують взаємну користь. Мутуалізм розглядають як один з різновидів симбіозу.

Приклади

Класичним прикладом є молюск раків-самітників з актиніями. Рак перебуває під захистом жалких клітин актинії, тоді як його активність допомагає актинії добувати їжу. У цих взаємовідносинах можна виділити декілька етапів посилення зв'язку між партнерами. Деякі раки-самітники шукають черепашки, на яких вже поселились актинії; інші займаються активним пошуком і в разі виявлення актинії захоплюють її і переносять на свою черепашку, знайдену раніше або відібрану раніше у законного власника. Одноклітинні джгутикові мешкають у кишківниках тарганів, термітів, допомагаючи перетравлювати їм клітковину. Яскравий приклад мутуалізму - стосунки інжиру та його запилювача бластофаги Blastophaga psenes.

Найтісніша форма мутуалізму — коли один організм живе всередині іншого. Вражаючим прикладом цього служить система органів травлення корів та інших жуйних тварин. Корови, як і люди, не здатні перетравити целюлозу — речовину, яка у великій кількості міститься в рослинах. Але у жуйних тварин є особливий орган — рубець. Він являє собою порожнину, в якій живе безліч мікробів. Рослинна їжа, після того як тварина її прожувала, потрапляє в рубець, й там ці мікроби руйнують целюлозу. Тварина може відригнути і знову прожувати частково розщеплену їжу — саме цим і займаються корови, коли пережовують свою жуйку. Рубець корови — це замкнута мікроекосистема, утворена безліччю різних мікроорганізмів, завдання яких полягає у перетравленні целюлози для свого господаря. Аналогічно коренева система вищих рослин утворена переплетенням кореневої тканини і грибних ниток, так що гриби постачають рослинам мінеральні речовини.

В екосистемах поширені такі варіанти мутуалізму:

• Рослини і мікоризні гриби. Ці взаємини з грибами властиві більшості видів судинних рослин (квіткових, голонасінних, папоротей, хвощів, плаунів). Мікоризні гриби можуть обплітати корінь рослини і проникати в тканини кореня, не завдаючи йому при цьому істотної шкоди. Гриби не здатні до фотосинтезу і отримують з коріння рослин органічні речовини. За це вони «розплачуються» з рослинами тим, що виконують роль насосів, які всмоктують воду і розчинені в ній поживні елементи. За рахунок розгалужених грибних ниток в сотні разів збільшується усмоктувальна поверхня коренів рослин. Через микоризу від однієї рослини до іншої (одного або різних видів) можуть передаватися органічні речовини.
• Рослини і мікроорганізми - азотфіксатори. Атмосфера планети складається в основному з азоту. Тим не менш, ні рослини, ні тварини не здатні засвоювати з неї цей інертний газ. Забезпечення організмів азотом відбувається в основному за рахунок азотфіксуючих бактерій, які пов'язані з рослинами відносинами мутуалізму. Рослини отримують азот, а бактерії — органічні речовини. Можливі дві форми такого мутуалізму — обов'язковий мутуалізмом і протокооперація. При обов'язковому мутуалізм азотфіксуючі мікроорганізми живуть в коренях рослин (бобових, вільхи та деяких інших), утворюючи бульби. При протокооперації азотфіксуючі мікроорганізми населяють дотичну до коріння частину ґрунту (ризосферу) і засвоюють органічні речовини, які постійно виділяються в ризосферу країнами. Рослинам взаємини з азотфіксаторами обходяться дорого — на них вони витрачають від 30 до 50 % продуктів фотосинтезу. Великі витрати органічної речовини на азотфіксацію обумовлюють нижчі врожаї зернобобових культур (соя, горох, квасоля тощо) порівняно зі злаками — кукурудзою, пшеницею, житом тощо.
• Рослини і комахи-запилювачі. Комахи-запилювачі, харчуючись за рахунок рослин, переносять пилок з однієї квітки на іншій, причому часто на великі відстані. Для залучення комах рослини використовують «рекламні засоби» (яскраві віночки квіток, запах) і для оплати роботи запилювачів виробляють нектар. Крім того, запилювачі з'їдають приблизно половину пилку. Відносини рослин і комах-запилювачів можуть бути мутуалізмом (запилення конкретних видів рослин вузьким колом комах, наприклад у орхідних, губоцвітих, бобових) або протокооперацією (один вид рослин запилюється великим числом видів комах). Протокооперація характерна для складноцвітих і їх запилювачів.
• Рослини і тварини, які розповсюджують їх насіння. Поширення плодів (і насіння) рослин за допомогою тварин широко представлено в природі і називається зоохорія. агентами-розповсюджувачами можуть бути птахи, що поїдають соковиті плоди, ведмеді, копитні. Під час проходження через травну систему тварин насіння не тільки не перетравлюються, але навіть підвищується їх схожість.
• Водорості та гриби в лишайнику. Водорість забезпечує гриб органічними речовинами, гриб постачає їй воду і мінеральні елементи. Цей варіант обов'язкового мутуалізму представлений досить широко (існують сотні видів лишайників). Лишайники першими заселяють поверхню скель і широко поширені на Півночі в умовах надзвичайно малих ресурсів тепла, вологи та елементів мінерального живлення.
• Ссавці і мікроорганізми, що населяють їх травну систему. Більшість тварин, включно з людиною, але особливо травоїдні, самі не в змозі перетравлювати їжу, і цю роль грають мікроорганізми — бактерії і деякі найпростіші, які живуть у шлунково-кишковому тракті.
• Людина і сільськогосподарські тварини і рослини. Цей варіант мутуалізму є протокооперацією, проте, ані людина за сучасної щільності населення на планеті не може обійтися без сільськогосподарських тварин і рослин, ані корова, пшениця або рис не можуть вижити без людини.

Без вивчення мутуалізму неможливо зрозуміти складність взаємовідносин організмів в екосистемах. Мутуалізм врівноважує антагонізм конкуренції, хижацтва і паразитизму.

Посилання

• Взаємодопомога у рослин // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 33-34.
• Мутуалізм // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 125-126.
• Сытник К. М., Брайон А. В., Гордецкий А. В., Брайон А. П. Словарь-справочник по экологии. — К.: Наукова думка, 1994. — 665 с.

п о р Моделювання екосистем – трофічні компоненти Загальні поняття Абіотичний компонент Абіотичний стрес Біогеохімічний цикл Біомаса Біотичний компонент Біотичний стрес Екологічна поведінка Екосистема Екологія екосистем Ємність середовища Життєздатність екосистеми Ключові види Конкуренція Моделювання екосистем Продуктивність Харчова поведінка Метаболічна теорія екології Продуценти Автотрофи Хемосинтез Хемотрофи Фундаментальні види Міксотрофи Міко-гетеротрофи Мікотрофи Органотрофи Фотогетеротрофи Фотосинтез Ефективність фотосинтезу Фототрофи Способи живлення організмів Первинна продукція Консументи Хижаки найвищого рівня Бактерієїдні М'ясоїдні Хемоорганотрофи Foraging Види-генералісти і спеціалісти Intraguild predation Рослиноїдні Гетеротрофи Heterotrophic nutrition Комахоїдні Mesopredator release hypothesis Всеїдні Теорія оптимального живлення Хижацтво Зміна жертв Редуценти Хемоорганогетеротрофія Редукція Детритофаги Детрит Мікроорганізми Археї Бактеріофаги Мікробіологія середовища Літоавтотрофи Літотрофи Кооперація мікроорганізмів Екологія мікроорганізмів Ланцюги живлення мікроорганізмів Мікробний інтелект Мікробна петля Мікробний мат Метаболізм мікроорганізмів Екологія фагів Мережі живлення Екологічна ефективність Екологічна піраміда Потік енергії Ланцюг живлення Трофічний рівень Приклади мереж Гідротермальні викиди Припливні зони Ламінарієві ліси Озера Субтропічна спіраль в Північній частині Тихого океану Річки Ґрунт Tidal pool Процеси Ascendency Біоакумуляція Каскадний ефект Клімакс Принцип конкурентного виключення Consumer-resource systems Copiotrophs Домінування Екологічні мережі Сукцесія Якість енергії Energy Systems Language f-ratio Feed conversion ratio Несамовите пожирання Мезотрофні ґрунти Nutrient cycle Оліготрофи Парадокс планктону Трофічний каскад Трофічний мутуалізм Індекс трофічного стану Захист/протидія Забарвлення тварин Адаптації проти хижаків Камуфляж Пристосування травоїдних проти захисту рослин Мімікрія Захист рослин проти травоїдних

п о р Моделювання екосистем – інші компоненти Популяційна екологія Чисельність Ефект Оллі Компенсація Екологічний урожай Ефективний розмір популяції Міжвидова конкуренція Логістична функція Мальтузіанська модель росту Максимально стійкий улов Перенаселеність диких тварин Перевикористання Популяційні цикли Популяційна динаміка Моделювання популяцій Розмір популяції Рівняння хижак-жертва Ефективність хижаків Поповнення Еластичність Найменший розмір популяції Стабільність Щільність популяції Види Біорізноманіття Density-dependent inhibition Екологічні ефекти біорізноманітності Екологічне вимирання Ендемічні види Піонерні види Градієнтний аналіз Індикаторні види Інтродуковані види Інвазійні види Широтний градієнт видової різноманітності Мінімальна життєздатна популяція Нейтральна теорія Occupancy-abundance relationship Аналіз життєздатності популяцій Ефект пріоритету Правило Рапопорта Relative abundance distribution Відносна чисельність видів Видова різноманітність Видова гомогенність Видова рясність Розповсюдження виду Крива види-площа Зонтичні види Взаємодії видів Антибіоз Біологічні взаємодії Коменсалізм Синекологія Екологічна допомога Міжвидова конкуренція Мутуалізм Ефект зберігання Консорція Просторова екологія Біогеографія Кросс-кордонний перенос Екокліна Екотон Екотип Порушення Крайовий ефект Правило Фостера Фрагментація місцеперебувань Ідеально вільний розподіл Гіпотеза проміжних порушень Острівна біогеографія Ландшафтна екологія Ландшафтна епідеміологія Ландшафтна лімнологія Метапопуляція Динаміка фрагментів Теорія r/K-відбору Екологічний коридор Ніша Екологічна ніша Екологічна пастка Едифікатор Environmental niche modelling Гільдія Біотоп Обмежуюча подібність Niche apportionment models Niche construction Диференціація ніш Інші мережі Assembly rules Принцип Бейтмана Біолюмінесценція Ecological collapse Екологічний борг Екологічна енергетика Екологічні індикатори Екологічний поріг Різноманітність екосистем Емерджентність Extinction debt Закон Клайбера Закон мінімуму Лібіха Marginal value theorem Правило Торсона Xerosere Інше Аллометрія Alternative stable state Баланс природи Візуалізація біологічних даних Constructal theory Екокліна Екологічна економіка Екологічний слід Екологічне прогнозування Ecological humanities Ecological stoichiometry Ecopath Ecosystem based fisheries Ендоліти Еволюційна екологія Функціональна екологія Індустріальна екологія Макроекологія Мікроекосистема Навколишнє природне середовище Системна екологія Теоретична екологія Цикломорфоз Енергетичний ліс Список екологічних термінів