Reklama 2
Reklama 1

Simbiozė – skirtingų rūšių draugystė Žemėje ir kosmose

Gamtoje ryšiai tarp organizmų kur kas įvairesni, nei galėtume tikėtis. Gyvos būtybės viena kitai gali būti ne tik priešas, giminaitis ar maisto šaltinis. Egzistuoja kur kas platesnės galimybės. Medžiotojo ir aukos santykis yra bene labiausiai žinomas ir populiarus pavyzdys, kartais vadinamas lūšių ir kiškių santykiu.

Tai – klasikinės tarprūšinės biologijos pavyzdys, žinomas gamtos mokslų studentams dar nuo mokyklos laikų. Tačiau kur kas paslaptingesnis terminas yra simbiozė – ilgalaikis ryšys tarp skirtingų rūšių organizmų: stebinantis ir žavintis tarprūšinės sąveikos pavyzdys. Žodis simbiozė apima nemažai terminų, iš kurių aptarsime tris: komensalizmą, mutualizmą ir parazitizmą.

Labiausiai žinomas parazitizmas. Naminių gyvūnų augintojams neretai tenka naikinti savo augintinių parazitus, o kiekvienam mūsų yra įgėlęs uodas, kurio įgėlimas sukelia nemalonius pojūčius. Parazitai – tai organizmai, sukeliantys žalą savo šeimininkams, bet patys iš tokių santykių gaunantys tik naudą.

Komensalizmas – skirtingų rūšių organizmų sąveika, kai vienas gauna naudos, o kitam tokie ryšiai neatneša nei žalos, nei naudos. Komensalai iš savo partnerių gali gauti maistą, būstą ar apsaugą, o šeimininkams nuo to nei šilta, nei šalta. Pavyzdžiui, žuvys remoros keliauja naudodamosios rykliais ir dar gauna iš jų maistą.

Augalų pasaulyje tuo naudojasi orchidėjos. Jos auga ant didesnių augalų, dėl to gaudamos daugiau saulės šviesos, nekenkdamos medžiams. Galimi ir išradingo antrinio panaudojimo atvejai: kai kurie krabai naudoja moliuskų kriaukles, kad apsisaugotų nuo priešų. Moliuskai įprastai jau būna žuvę, tad jiems tokia „okupacija“ neturi jokios įtakos, o krabams – svarbi išgyvenimo priemonė. Toks komensalizmo tipas dar vadinamas metabioze. Organizmai, naudojantys kitos gyvos būtybės jau panaudotą konstrukciją, vadinami metabiontais.

Apie bendravimo naudą

Vis dėlto gamtoje gausu tarprūšinių santykių, atnešančių abipusės naudos. Tokie ryšiai įvardijami mutualizmo terminu. Abipusė nauda – tai padidėję šansai išgyventi arba padidėjusi reprodukcija. Mutualizmo siejami organizmai nebūtinai vienodai ir lygiaverčiai priklauso vienas nuo kito. Pavyzdžiui, bitės reikalingos augalams, nes perneša žiedadulkes. Tačiau bitės gali imti nektarą iš įvairių augalų rūšių, o augalus apdulkinti gali ne tik bitės, bet ir kiti vabzdžiai. Tuo tarpu kai kurie mutualistai be tokių santykių neišgyventų. Skruzdės Pseudomyrmex ferruginea iš akacijų gauna maistą ir pastogę, o akacijoms svarbi apsauga, kadangi ši skruzdžių rūšis gina jas nuo žolėdžių. Nei skruzdės, nei akacijos neišgyventų vienos be kitų.

Žmonėms taip pat naudingi mutualistiniai ryšiai. Kiekvieno mūsų organizme gyvena daugybė bakterijų. Tai žarnyno mikroflora, padedanti virškinti maistą. Be jų mes negalėtume virškinti, o bakterijos neturėtų buveinės. Abipusiai naudingą ryšį žmonės palaiko ne tik su bakterijomis, bet ir su augalais. Tam tikros kukurūzų veislės yra svarbus maisto šaltinis žmonėms, o patys kukurūzai negali patys išbarstyti savo sėklos be žmogaus išsikišimo. Mutualistiniais galima pavadinti ir žmogaus bei naminių gyvūnų santykį: prijaukinti šunys padeda apsaugoti avių ar ožkų bandas nuo plėšrūnų, už tai gaudami maisto ir guolį.

Taigi, simbiozė plačiai paplitusi pasaulyje ir apima visas gyvybės formas – nuo bakterijų iki augalų ir gyvūnų. Tai vienas įdomiausių ir sudėtingiausių gyvybinių procesų. Dėl simbiozės organizmai ne tik lengviau išgyvena ar dauginasi. Simbiozė gali lemti naujų gyvybės formų atsiradimą.

Kerpių paslaptys

Puikus pavyzdys – kerpės, atsiradę tik dėl simbiozės (mutualizmo). Tai dumblis arba cianobakterija, gyvenanti tarp grybų hifų. Kerpes galima suskirstyti į tris dideles grupes: krūmiškasias, lapiškasias ir žiauberiškasias. Kerpės gali atrodyti panašios į augalus, bet jos nepriklauso augalų karalystei. Jos neturi šaknų, tačiau norėdamos apsirūpinti maisto medžiagomis, vykdo fotosintezę. Tam pasitarnauja dumbliai arba cianobakterijos. Kerpės gali augti ant augalų, tačiau jos nėra parazitai, nes augalus naudoja tik kaip pagrindą augti, iš jų nieko neimdamos. Šie organizmai gali turėti mažas, belapes šakeles, plokščias, lapų formos struktūras, sudaryti darinius, primenančius atsilupusius dažus ar pabarstytus miltelius.

Kerpės struktūrą dažniausiai nulemia grybų hifų išsidėstymas. Šių organizmų spalva priklauso nuo turimų pigmentų. Kerpėse aptinkama kedeninė rūgštis gali suteikti įvairias spalvas, įskaitant raudoną, geltoną, oranžinę, rudą. Šie simbiontai gali neturėti jokių pigmentų. Tuomet kerpių spalvos kinta nuo šviesiai žalios ir alyvuogių pilkos (kai drėgna bei šlapia), iki pilkos, pilkai žalios bei rudos (kai sausa). Norint atpažinti kerpę, svarbu įvertinti jos sausos spalvą. Kerpių rūšys prisitaikė išgyventi neįtikinamiausiose vietose: arktinėse tundrose, karštose akmenuotose dykumose ar netgi uolose, augdamos pačiame akmenyje. Kerpės gali išgyventi ilgai ir todėl naudojamos nustatyti kai kurių įvykių ar objektų apytikslį amžių. Lichenometrija naudojama archeologijoje, paleontologijoje bei geomorfologijoje.

Kerpės gali augti ant medžių lapų, žievės, tiesiog kabėti nuo šakų. Jos gali būti aptinkamos ant plikų uolų, pastatų sienų ar stogų. Kai kurios kerpių rūšys, augančios ant mineralinių paviršių, t. y. uolienų, sugeba palaipsniui ardyti uolienas ir prisidėti prie šių virtimo į dirvą. Gamtoje tai – natūralus ir nekenksmingas procesas, tačiau jis gali būti žalingas, kai kerpės pradeda augti ant žmonių sukurtų paminklų bei monumentų. Kerpės gali būti naudingos dirvodaros procesui, jos sugeba praturtinti dirvą azotu.

Kerpės neturi daug priešų, nes jos retai naudojamos kaip maisto šaltinis. Kerpėmis minta šiauriniai elniai: svarbi jų raciono dalis yra elninė šiurė – kerpė, auganti tundroje. Taip pat kai kurios drugių būrio lervos minta būtent kerpėmis, tam tikros skraidančių voverių rūšys naudoja kerpes kaip vandens šaltinį sausrų metu.

Nors šie organizmai žinomi jau seniai, tyrėjai tebeatranda stulbinančių naujų faktų. Ilgą laiką buvo teigiama, kad kerpės yra paprastos simbiozės pavyzdys. Ji sudaryta iš vieno tipo dumblių ar cianobakterijų ir vieno tipo grybų. Vėliau nustatyta, kad kerpes sudaro ne tik anksčiau vieninteliais kerpes sudarančiais grybais laikyti askomicetai (aukšliagrybiai), bet ir bazidiomicetai (papėdgrybiai). Kerpės liudija, kad simbiozė dar nėra pilnai suprastas ir ištirtas reiškinys. Šie organizmai gali būti naudojami kaip puikus tyrimų objektas, padėsiantis atskleisti dar nežinomus faktus apie gyvus organizmus ir jų tarpusavio ryšius.

Simbiozė gali padėti užkariauti kosmosą

Manoma, kad šie organizmai gali būti naudojami kelionėms į Marsą. Kaip tokiam kosminiam dalykui galėtume pritaikyti iki šiol mažai kam žmogaus naudotus organizmus, vieną primityviausių gyvybės formų Žemėje? Kerpės yra sudarytos iš dumblių arba cianobakterijų ir grybų, kurie gali gaminti vandenilį. Vandenilis yra daugumos raketinio kuro pagrindinis ingredientas.

Dėl kerpių ilgaamžiškumo jos puikiai tiktų, norint pagaminti papildomo raketų kuro kosmose. Buvo atlikti tyrimai, kuriais siekta patikrinti kerpių atsparumą. Šie organizmai buvo veikiami sąlygomis, panašiomis į tokias, kokios yra Marse – žemas deguonies lygis, aplinka be vandens bei žema temperatūra (-196 oC). Kerpės ne tik išgyveno, bet sugebėjo funkcionuoti, grąžintos į įprastas sąlygas. Kerpių vykdoma fotosintezė lemia vandenilio gamybą: vanduo suskaidomas į vandenilio jonus ir elektronus, kurie fermentais sujungiami į vandenilio dujas.

Lrt.lt

Komentuoti

Apsaugos kodas
Atnaujinti

Powered by BaltiCode