Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Экология->Курсовая работа
В настоящее время экологическая проблема человека и природы, а также взаимодействия человеческого общества на окружающую среду стала актуальной и прин...полностью>>
Экология->Реферат
Огромна энергия движущихся воздушных масс. Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты. Постоянно и повсюд...полностью>>
Экология->Контрольная работа
Под испарением с поверхности суши понимается сумма всех видов этого процесса: биологическое испарение с листьев растений (транспирация), физическое – ...полностью>>
Экология->Доклад
По Б.Г. Розанову (1984), опустынивание – это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в ...полностью>>

Главная > Курсовая работа >Экология

Сохрани ссылку в одной из сетей:

1. Важными представителями бактериальной флоры являются спирохеты; они вместе с палочковидными формами концентрируются на поверхности жгутиконосцев. В кишечнике одного из термитов (Mastoterma paradoxa) обнаружены спирохеты, которые, двигаясь синхронно, фактически продвигали вперед простейшее. Они настолько хорошо заметны, что когда-то таких жгутиконосцев считали инфузориями (рис. 10). Это взаимодействие бактерий и простейших мутуалистическое — спирохеты получают от жгутиковых .питательные вещества ,и одновременно придают им подвижность. Итак, в данном случае пара видов мутуалистически обитает в третьем виде.

2. Бактерии в кишечнике термитов способны фиксировать газообразный азот (N2). Кливленд предполагал такую возможность еще в 1925 г., но не мог получить доказательств. Впоследствии Брезнак (Breznak, 1975) показал, что фиксация азота действительно происходит в кишечнике термитов и прекращается, если термита накормить антибактериальным препаратом. Когда в пище увеличивается содержание азота, скорость его фиксации также резко падает.

3.5. Симбионты, живущие в тканях или клетках животных

Существует множество тщательно выполненных исследований, на результате которых установлено существование симбионтов (главным образом, бактерий) внутри клеток животных (особенно насекомых). Например, огромные скопления бактерий неизменно присутствуют в жировых телах тараканов. Эти бактерии передаются через самку, скапливаясь сначала вокруг ооцитов, а затем проникая в цитоплазму яйца. Таким образом, этот симбиоз наследственный, передающийся через материнский организм. Сходным образом, в специализированных образованиях тлей (мицетомах) присутствуют дрожжеподобные симбионты, которые передаются потомству через яйца. Культивировать таких симбионтов в большинстве случаев невозможно, и их обмен веществ не изучен. Однако, иногда удавалось убивать их антибиотиками, после чего у хозяина наблюдались симптомы нарушения ряда метаболических функций, которые, по-видимому, должны обеспечиваться симбионтом. Так, кровососущий клоп Rhodnius prollxus в их отсутствие страдает от недостатка
витамина В, а у таракана-прусака (Blattella gertnanica) замедляется развитие, но при добавлении в пищу определенных полипептидов может быть восстановлена нормальная скорость роста. Предполагается, что эти вещества вырабатываются симбионтом, т. е. и эта взаимосвязь мутуалистическая.

3.6. Мутуализм высших растении и грибов — микориза

То, что у большинства высших растений называют корнями, на самом деле микориза («грибокорень») — тесный мутуализм грибов и корневой ткани, при котором грибы помогают хозяевам получать минеральное питание, а сами берут у растения часть необходимого им органического углерода ( Harley, Smith, 1983). Лишь представители очень немногих
семейств, например, крестоцветные, не образуют такой ассоциации. У большинства мхов, папоротников, плаунов, голосеменных и покрытосеменных обнаружены ткани, более или менее тесню
переплетенные с мицелием грибов. Все доминанты основных типов растительности на Земле — лесные деревья, травы и кустарники — имеют хорошо выраженную микоризу. Ископаемые остатки древнейших наземных растений позволяют предполагать их тесную связь с грибами. У этих форм еще нет корневых волосков, а в некоторых случаях — даже корней, поэтому заселение суши могло зависеть от присутствия грибов-мутуалистов.

Существуют различные формы микоризы, мы рассмотрим эктомикоризу.

3.6.1. Эктомикориза

Эктомикоризные грибы нуждаются о растворимых углеводах.

Такая «покровная» микориза чаще всего встречается на корнях деревьев и образуется грибами из групп базидиомицетов или аскомицетов, многие из которых можно выращивать и в отсутствие хозяина. Заселенные ими корни обычно сконцентрированы в верхнем слое почвы, мицелий разрастается в подстилке и образует крупные выступающие над поверхностью плодовые тела, рассеивающие огромное количество переносимых ветром спор. Гриб покрывает корень своей «тканью» и обычно вызывает в нем морфогенетические изменения. Заселенные корни прекращают апикальный рост, остаются укороченными и часто дихотомически ветвятся, тогда как мицелий разрастается между клетками их коры, обеспечивая тесный контакт гриба и хозяина. Корни, проникающие глубже в почву, в слои, менее богатые органическим веществом, остаются незаселенными и продолжают нормально апикально удлиняться.

Грибам, обволакивающим корни растения-хозяина, в качестве источника углерода необходимы растворимые углеводы, и в этом отношении они отличаются от большинства своих свободноживущих, т. е. несимбиотических родичей, расщепляющих целлюлозу. Микоризные грибы по крайней мере часть своих потребностей в углероде удовлетворяют за счет хозяев. Мицелий всасывает из почвы минеральные биогены, и в настоящее время нет сомнений в том, что он активно снабжает ими растение- хозяина. В исследованиях с использованием радиоактивных меток обнаружено, что фосфор, азот и кальций по гифам грибов могут попадать в корни, а затем в побеги. Удивительно, что микориза, по-видимому, не менее эффективно действует и без гиф, отходящих от окутывающей корень «оболочки» из мицелия. Следовательно, сама эта «оболочка» должна обладать хорошо развитыми способностями поглощать питательные вещества и передавать их растению.

4. Эволюция субклеточных структур при симбиозе
Мутуализм — возможный источник эволюции эукариот.

Мы видели, что как среди растений, так и среди животных существуют весьма разнообразные взаимоотношения, которые можно считать мутуалистическим симбиозом. Сюда относятся ассоциации двух совершенно различных организмов, связанных поведенческими реакциями, но проводящих часть своего жизненного цикла независимо друг от друга и сохраняющих индивидуальные особенности (бычки и креветки, бабочка голубянка и муравьи). Далее по уровню сложности следуют экосистемы
типа хемостата (строго внешние по отношению к тканям) в рубце жвачных и слепой кишке термитов; затем — межклеточная эктомикориза . Эти стадии можно расценивать как последовательные этапы интеграции - сначала отдельных членов сообщества, а затем как бы частей одного «организма». Нетрудно представить, что некоторые из существ, считающихся едиными организмами, возникли в результате симбиоза приведшего к безвозвратной утере индивидуальности партнеров.

На этой точке зрения особенно настаивает Маргулис (Margulis 1975). Она считает, что переломные этапы в эволюции основных групп высших растений и животных сопровождались включением в состав их клеток прокариот (так называемая «последовательно-эндосимбиотическая теория эволюции эукариотической клетки»). «Первый шаг на пути возникновения эукариот от прокариот был сделан, когда внутрь клетки ферментативного анаэроба внедрилась эубактерия, в которой осуществлялся цикл Кребса (промитохондрия),... в результате чего образовались содержащие митохондрии амебоиды, давшие начало всем остальным эукариотам. Те в свою очередь приобрели поверхностные подвижные бактерии, превратившиеся в жгутики и реснички. Позднее поглощение клеток сине-зеленых водорослей могло бы привести к появлению автотрофного «организма», предка всего царства растений. Эта последовательность событий является чисто гипотетической и вызывает много скептических замечаний, но, по крайней мере отчасти, она может соответствовать действительности. До сих пор существуют близкие к предполагаемым симбионтам формы, включая бактерию Paracoccus denitrificans, рядом признаков напоминающую гипотетического свободноживущего предшественника митохондрии.


5. Модели мутуализма

На первый взгляд создать математические модели мутуалистических взаимоотношений нетрудно. Для этого уравнение Лотки—Вольтерры, описывающее рост популяции одного вида, т. е. dN1dt = r1*N1{K1—N1 K1), следует видоизменить, введя коэффициент (+α*N2) /K1, определяющий, наcколько особи вида 2 способствуют увеличению скорости роста популяции вида 1. Такое же уравнение может быть получено для вида 2 с использованием коэффициента(+β*N1)/K2 ,в этих уравнениях учитывается возможность увеличения численности каждого вида в присутствии другого вида, т. е. признак истинно мутуалистических отношений. Однако такая модель воспроизводит ситуацию, в которой численность обоих мутуалистов взрывообразно и неограниченно возрастает. Очевидно, что это нереалистично. Другие попытки моделирования мутуализма приводят к заключению, что такое взаимодействие довольно нестабильно. Но большая часть данных, полученных в естественных условиях, показывает его высокую устойчивость и способность быстро, восстанавливаться после нарушений. Почти наверняка неудача этих моделей объясняется их подходом к мутуализму как к зеркальному отражению конкуренции; в них предусматривается, что ограничения роста популяции, существующие для отдельного вида, при мутуализме ослабятся. В действительности же большинство случаев мутуализма, вероятно, не ослабляет ограничения, а устраняет, замещая другими. Например, если у кишечнополостного появляется фотосинтезирующий эндосимбионт, углеродное питание перестает быть лимитирующим рост фактором, и на первый план, по-видимому, выходят иные ограничения. Такое состояние может быть вполне устойчивым.

6. Некоторые общие черты жизнедеятельности мутуалистов

В биологии мутуалистов (особенно вступающих в тесные физические взаимосвязи) существует много характерных черт, отличающих их от большинства других организмов. По своей биологии они резко отличаются от паразитов и свободноживущих сородичей.

1.Жизненный цикл специализированных мутуалистов удивительно прост (в отличие прежде всего от большинства паразитов).

2.У эндосимбиотических мутуалистов половое размножение,
по-видимому, подавлено, особенно по сравнению с паразитами и свободноживущими сородичами.

3.У эндосимбионтов нет выраженной стадии расселения. Если оно и происходит, то часто у обоих партнеров вместе (например, когда молодая самка муравьев, покидая старую колонию, чтобы основать новую, берет с собой инокулят грибов, или когда гриб и водоросль у многих лишайников объединяются в расселительную структуру). Исключение из этого общего правила — споры из плодовых тел эктомикоризных грибов, но такие
грибы большую часть своей жизни могут проводить как свободноживущие организмы (или как паразиты). Это различие является особенно сильным между мутуалистамн и паразитами: популяционная динамика последних в большинстве случаев определяется расселением.

4.При мутуализме, по-видимому, не бывает ничего похожего на эпидемии, свойственные паразитизму. По сравнению с паразитами популяции мутуалистов представляются весьма стабильными.

5.В популяциях мутуалистов число эндосимбионтов приходящихся на одного хозяина, оказывается удивительно постоянным.

6.По-видимому, у организмов, образующих мутуалистический симбиоз, экологическая амплитуда (и ширина ниши) обычно (возможно, всегда) больше, чем у каждого из них при одиночном существовании. Этим мутуализм также отличается от паразитизма, когда экологическая амплитуда хозяина а присутствии паразитов обычно сужается.

7. Удивительно, что специализация по хозяевам у мутуалистов часто оказывается вполне гибкой — мутуализм муравьев и растений с нектарниками, водорослей и грибов в лишайниках, растений и опылителей и т. д. часто включает пары видов, которые могут быть мутуалистически связаны с несколькими, иногда многими другими видами. Строгая специализация не является здесь правилом.

Безусловно, экологи недооценивали значение мутуализма даже в большей степени, чем паразитизма. Их внимание было, вероятно, чрезмерно сосредоточено на экологии конкурентных отношений и взаимодействий типа хищник—жертва. Одна из причин этого, по-видимому, в том, что многие мутуалистическне отношения представляются чем-то из ряда вон выходящим, своего рода прихотью естественной истории, что всегда вызывает пренебрежение серьезных теоретиков. Мутуализм слишком хорошо подходит для занимательно-описательного подхода к объяснению сущности явлений, при котором любой объект рассматривается как деталь безупречно отлаженного механизма природы.

Многие работы по мутуализму представляют собой сборники
курьезных случаев, и данная глава о основном отражает такую ситуацию. Но изучение мутуализма затрагивает одну из наиболее фундаментальных проблем экологии. Являются ли сообщества организмов более или менее тесно коэволюционирующими образованиями? Возникают ли у них особые свойства в ходе эволюции взаимодействий? Многие примеры, по-видимому, подкрепляют точку зрения, согласно которой группы из двух или большего числа видов проявляют тенденцию к объединению во взаимовыгодные ассоциации, что приводит к образованию своего рода сверхорганизмов. Мы до сих пор почти ничего не знаем о том, как широко распространен такой
высокоразвитый тип мутуализма; возможно, в не столь выраженной форме он объединяет в природе функционирование целых сообществ. Являются ли эти примеры крайним выражением широко распространенного явления или только исключениями из правила, курьезами, уродствами? Одно из интересных предположений состоит в том, что в умеренных зонах, в отличие от тропиков, мутуализм редко бывает облигатным. Не (исключено, что роль факультативных мутуалистов в структуре сообществ или гильдий гораздо значительнее, чем предполагалось ранее.

Заключение

На Земле организмы не могут существовать изолированно друг от друга. Между ними возникают различные типы взаимоотношений. Я рассмотрела мутуализм.

В начале представлены определения типов взаимоотношений, которые встречаются в природе, между живыми организмами. Затем рассмотрен, непосредственно, более подробно сам мутуализм и его типы, такие как сотрудничество и симбиотический мутуализм. Представлены их примеры, одни из немногих существующих в природе.

Так как считается, что мутуализм сыграл немалую роль в эволюции, то в моей работе представлена отдельная небольшая глава, рассматривающая эту тему.

В биологии мутуалисты проявляют схожие черты, которые отличают их от других большинства организмов. Последняя глава посвящена обобщению этих характерных черт.

Мутуализм важен для всего живого, поэтому он так распространен в природе и играет важную роль в поддержании разнообразия видов на Земле.

Список литературы

  1. Бигон ,М. Экология. Особи популяции и сообщества[текст]:в 3-ех томах.Т.3/М.Бигон,Дж.Харпер,К.Таунсент;перевод с англ. В.Н.Михеева,М.А.Сметкова.-место М:Мир,1989.-667с.

  2. Одум,Ю.Основы экологии[текст]/Ю.Одум;перевод с англ.Н.П.Наумнова,-место М:Мир,1975.-741с.

  3. Коробкин ,В.И,Передельский Л.В.Экология: учебник для вузов/В.И.Коробкин,Л.В.Передельский.-Изд.12-е,доп. и перераб.-Ростов н/Д:Феникс,2007.-602,[1]с.-(Высшее образование)

  4. Степановских А.С.Экология :учебник для вузов.-М.:Юнити-Дана.2001.-703с.

  5. Чернова ,Н.М,Былова ,А.М.Общая экология.-М:Дрофа.2004.-416с.

47



Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Экология как наука (3)

    Реферат >> Экология
    ... прямо или косвенно вступает в контакт». Такое определение относит экологию ... как среды обитания и др. 13. Основные формы межвидовых связей в экосистемах В основе форм ... - тесными функциональными взаимовыгодными отношениями (мутуализм - выгода для обоих видов, ...
  2. Проблема биосоциальной эволюции

    Книга >> Биология
    ... , что «общества питания», как и межвидовые ассоциации, не могут быть ... вывести какие-то формы паразитизма, комменсализма. Ведет ли такая взаимозависимость к мутуализму, т. ... еще одна, дополнительная и внешне ненужная, форма контактов, а у видов, и без того ...
  3. Экология: конспект лекций

    Конспект >> Экология
    ... межвидовой. Межвидовая конкуренция является важным фактором развития экосистем как ... приобретает тесный контакт между ... которую можно определить как форму материализации потенций человека ... передающееся по наследству.   Мутуализмформа взаимодействия, при ...
  4. Конспект экология

    Реферат >> Экология
    ... формам жизни. Какая из этих двух сил первична, а какая ... К симбиотическим межвидовым взаимодействиям в узком смысле слова относятся мутуализм (облигатные взаимодействия ... к гермафродитизму (или постоянному контакту разнополых особей), к появлению различных ...
  5. Биогеоценоз (2)

    Реферат >> Биология
    ... взаимополезные симбиоз мутуализм Комменсализм полезнонейтральные ... Прибрежные. Они располагаются на контакте водной и наземно-воздушной ... паразитизма и симбиоза как формы биотических связей. Приведите ... (волки в стае) Межвидовые (деревья в лесу) ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0011270046234131