Symbiots sind Organismen, die füttern … Organismen sind Symbionten

Symbiose oder das gegenseitig vorteilhafte Zusammenleben von zwei oder mehr Organismen ist seit langem bekannt. Aber das heisst in keiner Weise die Tatsache, dass viele der Nuancen dieses Phänomens noch nicht studiert oder studiert wurden.

Zum ersten Mal wurde dieses erstaunliche Naturphänomen vom Schweizer Wissenschaftler Schwendener 1877 entdeckt. Zu dieser Zeit erforschte er nur Flechten. Zu seinem tiefsten Erstaunen stellte sich heraus, dass diese Organismen zusammengesetzt sind, gebildet von Kolonien von Pilzen und einzelligen einfachen Algen. Der Begriff "Symbiose" in der wissenschaftlichen Literatur erschien etwas später. Genauer gesagt, schlug er 1879 de Paris vor.

Mit dem Konzept der Leute, die relativ schnell aussortiert wurden, aber es gab eine Frage mit der Trophäe. Was essen irgendwelche Arten von symbiotischen Organismen überhaupt? Bei den gleichen Flechten war klar, dass Algen von der Photosynthese leben, aber woher kommen die Nährstoffe aus der Pilzkomponente? Wenn Sie auch nicht wissen, die Antwort auf diese Frage, empfehlen wir Ihnen, unseren Artikel zu lesen.

Allgemeine Informationen

Moderne Wissenschaftler haben festgestellt, dass Symbionten Organismen sind, die (am häufigsten) das gleiche wie das von dem dominierenden Organismus verbraucht füttern. Dies ist jedoch eine sehr unhöfliche und nicht sehr korrekte Definition, und daher ist es notwendig, einige interessantere Fälle näher zu beschreiben.

Wahrscheinlich können Sie selbst einige Beispiele geben. So werden nützliche Bakterien für Menschen in großen Mengen in acidophilen Joghurts gefunden. Die Menschen geben diese einfachsten schönen Lebensräume, und Bakterien sorgen für das perfekte Funktionieren unseres Magen-Darm-Traktes.

Übrigens nutzte der bekannte Kutushow das. Die Symbionten, deren Kulturen er verkauft, bieten eine signifikante Verbesserung der Funktionsweise des Magen-Darm-Traktes, auch bei älteren Menschen, die oft große Probleme damit haben.

Algen als die wichtigsten Symbionten

Biologen haben längst herausgefunden, dass ohne die Beteiligung von Algen kein symbiotisches Paar von Organismen tun kann. Und wir reden nicht nur über Wasser, sondern auch über rein terrestrische Organismen. Sie schaffen es, sich gegenseitig vorteilhafte Beziehungen zueinander sowie mit Bakterien, Pilzen, multizellulären Organismen zu vermitteln. Es ist anzumerken, dass die Liste der Algen, die zur Symbiose fähig sind, eher begrenzt ist.

So können gegenseitig vorteilhafte Beziehungen zu Pilzen durch Vertreter von maximal fünf oder sieben Gattungen hergestellt werden, und historisch sind die folgenden in den Symbionten enthalten: Nostoc, Gloeocapsa, Scytonema und Stigonema.

Über Algen und Faultiere

Viele Leute wissen, dass in der fernen Selva des Amazonas gibt es ein bemerkenswertes Tier in jeder Hinsicht. Es war berühmt für seine Langsamkeit und Langsamkeit. Natürlich reden wir über Faultiere. Aber weit von jedem weiß, dass die Farbe dieser Tiere (schmutzig grün, braun) nicht als Ergebnis der natürlichen Pigmentierung des Mantels, sondern dank symbiotischen Algen erscheint.

Sie leben direkt in der Wolle von Faultieren und ernähren sich von der üblichen Photosynthese. Die träge bekommt eine hervorragende Tarnung Farbe dank ihnen. Ehrlich gesagt haben die Wissenschaftler nicht in der Lage, eine einstimmige Schlussfolgerung zu erreichen, dass eine solche Koexistenz den Algen selbst gibt. In diesem Fall sind Symbionten Organismen, die von Substanzen gespeist werden, die von sich selbst im Prozess der Photosynthese produziert werden.

Ungewöhnliche Formen der Beziehungen zwischen Algen und anderen Organismen

Flechten und Faultiere sind ein Beispiel für langfristig stabile Beziehungen zwischen den beiden Lebensformen. Aber nicht immer Symbionten, Bakterien und Algen bilden eine so starke und dauerhafte Allianz mit anderen Organismen. So setzen sie sich oft nur auf die Oberfläche eines lebenden Organismus. Natürlich gibt es in diesem Fall keine vollwertige Symbiose. Dieses Phänomen heißt Epiphylierung. Der kleinste Film aus den einfachsten Algen deckt oft nicht nur die Muscheln der Weichtiere, sondern auch die Oberfläche des Körpers von etwas Wasservögel und Meerestieren. So setzen sich Algen-Epiphyten in großen Zahlen sogar auf Riesenwalen nieder.

Epiphyten – Symbionten oder Parasiten?

Die Wissenschaftler können sich immer noch nicht auf den Standpunkt der Beziehung zwischen dem Epiphyten und dem mehrzelligen Organismus einigen. Einige glauben, dass dieses Phänomen besser als eine primitive, primäre Version von symbiotischen Beziehungen zu akzeptieren ist.

Aus Gründen der Gerechtigkeit ist es schwierig, diesem Standpunkt zuzustimmen. Epiphyten beschädigen die Organismen nicht direkt auf der Oberfläche, von der sie sich niederlassen, das ist nur der Nutzen (sichtbar auf jeden Fall) von ihnen wird auch nicht beobachtet.

Schaden von Epiphyten

Kleine Wasserinsekten und Milben, deren Beine dick an Epiphyten haften, werden extrem langsam, da sie nicht einfach schnell schmelzen können. Höhere Wasserpflanzen, deren Blätter "Aufmerksamkeit" auf Single-Celle-Algen gelegt haben, sterben oft einfach vor Sonneneinstrahlung. Übrigens begegnet jeder Aquarist dieses Phänomen. Wir können sagen, dass in diesem Fall Symbionten Parasiten sind, paradoxerweise, wie es klingen mag.

Aber! Das Phänomen des Epiphytismus wurde sehr, sehr schlecht untersucht. Es ist möglich, dass diese Beziehungen tatsächlich nicht nur Algen, sondern auch multizelluläre Organismen profitieren. Das Rätsel wartet immer noch auf seinen Forscher. Und was essen die Symbionten, wenn sie im Käfig eines höheren Tieres oder einer Pflanze leben?

Intrazelluläre Symbionten

Nicht so selten können Symbionten in den Zellen ihres "Meisters" leben. Wenn wir über die gleichen Algen sprechen, dann heißen sie Endophyten. Sie bilden eine Endosymbiose, die schon viel komplizierter ist als die oben beschriebenen Phänomene. Zwischen den Partnern sind in diesem Fall bereits enge, dauerhafte und starke Bindungen gebildet. Ihr Hauptunterschied liegt darin, dass solche Symbionts-Protozoen nur durch hinreichend detaillierte und komplexe zytologische Studien aufgedeckt werden.

Wichtig! Die Wissenschaftler haben sich seit langem bewährt, dass die bedeutendsten zellulären Organellen – Mitochondrien bei Tieren und Chloroplasten in Pflanzen – im Augenblick gerade wegen symbiotischer Beziehungen entstanden sind. Es waren einmal unabhängige Organismen.

Irgendwann zogen diese intrazellulären Symbionten zu einer völlig "sesshaften" Existenz innerhalb der lebenden Zelle und wurden dann davon abhängig und übertrug die Kontrolle über ihr Genom in ihren Kern (teilweise). So können Sie sicher sagen, dass alle jetzt bekannten Formen des Lebens, die eine gegenseitig vorteilhafte Existenz suchen, alle einmal mit den Organismen, mit denen sie Partnerschaften heute haben, eins werden.

Wie dringen die Symbionten in die Zelle ein?

Wie finden sich Mikroorganismen in den Zellen höherer Tiere und Pflanzen? Einige Arten haben dafür speziell Mechanismen entworfen. Und oft sind sie nicht im symbiont selbst, sondern in der "empfangsseite". Es gibt so ein flaches Wasser farn – Azolla (Azolla). Auf dem unteren Hohlraum der Blätter gibt es schmale Passagen, die zu Höhlen führen, spezialisiert auf die Zuteilung von Schleim. Hier in diesen Hohlräumen und fallen die blaugrünen Algen Anabena (Anahaena azollae), die in die Höhlen zusammen mit dem Strom des Wassers schwimmen.

Der Farn wächst, die Kanäle überwachsen, die Algen bleiben in völliger Isolation. Die Wissenschaftler haben längst versucht, eine Kolonie anderer Arten auf der Basis von Azolen zu schaffen, aber sie haben keinen Erfolg erzielt. Man kann mit Vertrauen sagen, daß die Bildung einer symbiotischen Verbindung nur im Falle eines vollständigen Zusammentreffens einer Anzahl von Parametern möglich ist. Darüber hinaus hat eine solche Allianz eine ausgeprägte spezifische Spezifität.

So sind Symbionten Organismen, die sich auf spezifische Verfahren spezifizieren (Stickstoff-fixierende Mikroorganismen), getrennte wertvolle Substanzen mit einem Partner, aber sie brauchen bestimmte Bedingungen, die nur er bereitstellen kann.

Warum ist eine solche Koexistenz vorteilhaft?

Wir merken, dass viele Stickstoffverbindungen innerhalb der Hohlräume des Azols gefunden werden. Blaugrüne Algen , die den Farn-Organismus betreten, nehmen sie nicht nur aktiv auf, sondern verlieren auch ganz die Fähigkeit, atmosphärischen Stickstoff unabhängig zu fixieren. Die Symbiontenorganismen reagieren reziprok und liefern den Farn mit Sauerstoff und einigen organischen Substanzen.

Es ist zu beachten, dass diese Symbionten praktisch keine Veränderungen in ihrer internen Organisation durchlaufen. Dies ist jedoch bei allen Fällen der intrazellulären Symbiose nicht der Fall. Meistens zeichnen sich diese Algen, die in gegenseitig vorteilhafte Zusammenarbeit mit anderen Organismen eintreten, durch eine vollständige Reduktion der Zellmembran aus. Zum Beispiel geschieht dies in blau-grünen Algen, die eine symbiotische Beziehung zu einigen Arten von Seeschwämmen bilden.

Termiten und intrazelluläre Symbionten

Für eine verhältnismäßig lange Zeit waren alle Wissenschaftler verwirrt und dachten über die Prozesse der Verdauung von Termiten. Wie kann diese biologische Spezies durch das Essen nur Holz gedeihen? In jüngster Zeit wurde dennoch herausgefunden, dass für die direkte Verarbeitung von Holzzellstoff den kleinsten Symbionten-Bakterien entsprechen, die Symbole von Protozoen sind, die im Darm der Termiten selbst leben. Solch ein kompliziertes, aber sehr effektives Schema.

Aber die Forscher haben immer noch nicht verstanden, wo die Insekten genug Energie einnehmen: Schließlich ist Cellulose in jedem Fall nicht sehr nahrhaft. Darüber hinaus benötigen sie eine riesige Menge an Stickstoff. Es gibt kein solches Volumen in verdautem Holz einfach per Definition. Vor kurzem kamen Wissenschaftler aus Japan zu einem phänomenalen Ergebnis, das sie mit einem sorgfältigen Studium des Genoms von Symbionten von Flagellaten erhielten, die im GIT von Termiten lebten.

Was ist in ihrem Genom passiert?

Es gibt viele interessante Dinge. Insbesondere konnten Wissenschaftler nicht nur jene Gene erkennen, die für die Herstellung eines Enzyms für die Zerstörung von Cellulose verantwortlich sind, sondern auch diejenigen, die für die Stickstofffixierung verantwortlich sind. Letzteres ist der komplizierteste Prozess der Bindung von atmosphärischem Stickstoff mit der Bildung jener Formen, die von einer Pflanze oder einem tierischen Organismus assimiliert werden können. Dies ist äußerst wichtig, da der so hergestellte Stickstoff von Termiten und deren Flagellaten für die Proteinsynthese verwendet wird.

Einfach ausgedrückt, in dem betrachteten Fall sind Symbionts Organismen, die auf Holz, das von Termiten verbraucht wird, fressen. Symbions von Symbionten (Stickstoff-fixierende Bakterien von Flagellaten) sind verantwortlich für die Stickstoff-Fixierung, ohne die weder Termiten noch seine "Gäste" leben können.

Hülsenfrüchte und Symbionten

Da wir uns an Stickstoff-fixierende Bakterien erinnern, können wir nicht nur über leguminöse Pflanzen sagen. Sie, wie jeder, der die Botanik studiert, erinnert sich, hat einen auffallend hohen Inhalt von pflanzlichem Eiweiß. Dieser Umstand war auch für lange Zeit sehr überraschend für Wissenschaftler. Bohnen schafften es, eine ausreichende Menge an Protein zu bilden, auch unter diesen Bedingungen, wenn es praktisch keinen Stickstoff im Boden gab!

Es stellte sich heraus, dass seine Ankunft von symbiont-Organismen zur Verfügung gestellt wurde. Ja – ja, sie waren alle die gleichen Stickstoff-fixierenden Bakterien, die bequem in Knötchen an den Wurzeln aller Hülsenpflanzen leben. Sie extrahieren kostbaren Stickstoff aus der Luft und überführen ihn in eine gut assimilierte Form.

Kommerzielle Nutzung von Symbionten

Es ist nicht überraschend, dass die Ärzte seit langem nützliche Bakterien für den Menschen kultivieren. Zuerst geschah es in der Form der Produktion von Joghurts und anderen Milchsäureprodukten, aber heute hat die Forschung ein ganz neues Niveau erreicht.

Besonders bekannt heute sind Kutushovs Symbionten. Was ist das? Gegenwärtig werden unter dieser Marke Kulturen von Sauermilch-Organismen verkauft, die die Verdauungsprozesse verbessern.

Alle Kutushov-Symbionten (genauer gesagt ihre Kulturen) basieren ausschließlich auf alten mongolischen Rezepten für Gerichte aus fermentierten Milchprodukten. So können sie wirklich Ihr gesamtes Wohlbefinden und sogar das Aussehen verbessern.

Entwickelt von ihrem Wissenschaftler Kutushov. Symbionten in Kulturen werden sorgfältig ausgewählt, sie stellen dem menschlichen Körper wertvolle Aminosäuren und Mikroelemente zur Verfügung. Hierdurch wird ein positiver Effekt erzielt.