Паразитизм, протокооперация и мутуализм.

Паразитизмомназывают отношения между видами, при котором одна популяция неблагоприятно действует на другую, но при этом полностью или частично зависит от объекта своего нападения, питания или проживания. Паразитизм, по сути, близок к хищничеству.

Паразитизм это форма взаимоотношений двух разных видов, носящая антагонистический характер, когда паразит использует хозяина в качестве среды обитания или источника пищи и возлагает на хозяина регуляцию своих отношений со средой внешней для обоих.

Паразитизм известен на всех уровнях организации живого вещества. Начиная с вирусов и бактерий и заканчивая высшими растениями и животными. Известно много различных приспособлений к паразитированию и приуроченность паразитов к различным органам и тканям хозяев

Паразиты принимают участие в регуляции численности своих хозяев, а иногда определяют направленность микроэволюционных процессов.

Паразитов разделяют на облигатных и факультативных. Различают временный паразитизм, когда паразит поселяется на хозяине только для питания и стационарный паразитизм, когда паразит проводит на (в) хозяине большую часть жизни. Стационарные паразиты могут быть периодическими, когда в цикле развития сохраняются свободно живущие стадии и постоянными, когда проходят полное развитие в (на) организме хозяина. Делят на эктопаразитов, обитающих на поверхности тела хозяина и эндопаразитов, живущих во внутренних полостях, органах, тканях и клетках хозяина. Характерная адаптивная особенность паразитов это редукция одних органов, например пищеварительной системы, и усложнение других - половой системы, органов прикрепления и т.д.

У животных паразиты встречаются среди многих таксономических типов. Имеются отряды и классы, целиком представленные паразитическими видами. Например, из простейших это споровики; из плоских червей -трематоды и цестоды; из насекомых - вши и блохи. Как правило, один хозяин бывает заражен несколькими видами паразитов, которые локализуются в различных органах и тканях. Они образуют своеобразное сообщество, которое называют паразитоценоз. Часто жизненный цикл паразита чрезвычайно сложен и связан с несколькими видами хозяев, часто далекими друг от друга в систематическом отношении.

Пути проникновения паразита в организм хозяина различны: они могут попадать в пищеварительный тракт с пищей, в легкие при дыхании, активно пробуравливать покровы и внедряться через них, передаваться при посредстве переносчиков или при непосредственном физическом контакте. Известны такие формы паразитических взаимоотношений, кода сами паразиты служат хозяевами для других видов паразитов. Например, микроспоридии паразитируют в трематодах и цестодах.

Географическое распространение паразитов связано с распространение из хозяев и особенностями среды обитания.

Протокооперациейназывают общение, при котором обе популяции получают взаимную выгоду, но это общение для них не обязательно. Каждая способна существовать самостоятельно и независимо от другой. Это естественное продолжение комменсальных отношений, при которых два или более видов получают эволюционные преимущества от объединения или какого-либо иного взаимодействия друг с другом. Начальные стадии протокооперации связаны с коадаптацией и широко распространены в природе, но наиболее обычны в морях и океанах.

Например, взаимная польза происходит при объединении крабов и кишечно-полостных животных со стрекательными клетками, которые, защищая себя, невольно защищают и крабов, одновременно маскируя их под скальный грунт. Взамен используют крабов как «транспортное средство» и получают остатки пищи, потребляемой хозяином. В этом примере крабы и кишечно-полостные вполне нормально живут независимо. Для кишечно­полостных животных панцирь краба это всего лишь один из видов субстрата для прикрепления, поэтому крабы после линьки нередко сами прикрепляют их к спине панциря.

Мутуализмомназывают взаимозависимость популяций, при которой связь видов благоприятна для выживания и роста численности обеих, причем в естественных условиях ни одна из них не способна существовать без другой. Это форма симбиоза, при которой два организма разных видов возлагают друг на друга регуляцию своих отношений с внешней средой, при этом отношения между видами взаимовыгодные.

Мутуализм это следующий этап коэволюции. Такая зависимость развивается у организмов далеких в систематическом отношении и с разными потребностями. Это связано с тем, что виды с близкими требованиями к условиям жизнеобеспечения обычно вынуждены вступать в антагонистические отношения. Наиболее важные мутуалистические связи возникают между автотрофами и гетеротрофами, поскольку эти два основных компонента должны в процессе функционирования экосистемы достигать некоторого равновесного симбиоза.

Примером служит «сотрудничество» между азотфиксирующими бактериями и бобовыми растениями. Еще боле тесная связь возникает между хозяевами и микроорганизмами, живущими вне тела хозяина. Подобные взаимоотношения представляют очередную ступень в эволюции симбиоза. Показательны в этом отношении тропические муравьи-листорезы рода Atra. Они разводят грибные сады на листьях принесенных в муравейник. Муравьи удобряют посевы грибов, заботятся о них и собирают урожай, которым питаются. Биохимический аспект этой связи в том, что гриб поставляет ферменты для разложения клетчатки, а фекалии муравьев содержат протеолитические ферменты, которых нет у грибов. Этот симбиоз представляет метаболитический альянс, при котором происходит интеграция углеродного и азотного обмена двух организмов разных видов.

Другой пример это термиты и живущие у них в кишечнике простейшие жгутиконосцы, обладающие способностью расщеплять, поглощаемую термитами клетчатку, которую эти насекомые самостоятельно усваивать неспособны. Аналогичные отношения сложились у жвачных парнокопытных животных и микробоценозом в отделах их желудка, в частности в рубце. После обработки микроорганизмами в рубце, пища отрыгивается в рот и заново пережевывается и только после этого усваивается непосредственно животным. Если переработка растительности микроорганизмами не происходит, жвачные животные погибают от голода, даже с наполненными травой желудками.

В экосистемном отношении особо важен поток энергии между грибами и растениями, идущий через микоризу (микориза - грибокорень). Для отдельных типов экосистем, например, с доминированием хвойных пород деревьев, он считается главным направление пищевой цепи. В микоризе участвуют самые разные грибы, например сыроежки, трюфеля и многие другие. Грибы при взаимодействии с живыми корнями растений образуют своего рода «сложные органы», повышающие способность растения извлекать из почвы минеральные вещества. В свою очередь грибы получают продукты фотосинтеза растений.

Микориза создает благоприятную химическую «ризосферную среду», способствующую превращению нерастворимых или недоступных напрямую минеральных веществ в форму, которая может использоваться конями растений. Например, сосны со здоровой хорошо развитой микоризой, прекрасно растут даже на почвах бедных гумусом. Грибы метаболизируют недоступный фосфор, азот и другие минеральные соединения, образуют хелатные комплексы, доступные для питания растениями. Хелатные комплексы в данном случае представляют собой органические соединения, в состав которых входят металлы, способные образовывать растворимые соли, например, натрия, калия, железа и других. За счет растворимости эти элементы усваиваются растениям, а в последствии фитофагами и хищниками.