У природі біологічне поняття міжвидові зв'язкиНаразі найвідомішими є симбіотичні стосунки, в яких ми бачимо, як один вид або організм Він прикріплюється до іншого організму, який зазвичай більший. Коли це відбувається, обидва організми отримують вигоду одним або кількома способами від своїх стосунків.
На сьогодні найвідомішим прикладом симбіозу є взаємозв'язок між носорогом і буйволом, коли птах отримує собі їжу, виводячи комах з носорога, тоді як старший отримує акт позбавлення від них. комах і опиняється доглянутим буйволом. Однак, Не всі міжвидові стосунки є настільки корисними.У цій статті ми розглянемо набагато менш здорові владні відносини: аменсалізм.
Що таке аменсалізм?
Аменсалізм вважається фундаментальною частиною екологія та біологіяі відбувається як у взаємовідносинах між рослинами, так і між мікроорганізмами та тваринами. Це відомо як відносини між двома біологічними видами, в яких одному із двох організмів ця взаємодія завдає шкодиа інший організм, що задіяний, не відчуває жодних змін; тобто стосунки з пошкодженим організмом фактично нейтральні для нього. Іншими словами, аменсалізм виникає, коли слабший або менший вид вступає у стосунки, в яких йому завдає шкоди більший та/або сильніший вид, тоді як домінантний вид абсолютно не усвідомлює існування меншого виду. Аменсалізм іноді також називають антагонізм.
З екологічної точки зору, це описується як взаємодія - / 0вид зазнає впливу негативний (втрата ресурсів, простору, виживання, розвитку тощо), а інша зазнає впливу нейтро (ні отримання, ні втрати чогось помітного з точки зору виживання чи розмноження). Ця взаємодія є односпрямованийоскільки уражається лише один вид.
Щоб правильно розглянути цю тему, важливо знати, що існує багато різних типів міжвидових взаємовідносин, залежно від їх раціон, розмір, екологічна ніша та інші характеристикиАменсалізм може бути шкідливим, позитивним або нейтральним зв'язком між організмами. Сам по собі аменсалізм не є «поганим» для деяких організмів; радше ця взаємодія представляє частина екологічного циклу кожного виду: іноді це проявляється як випадкове хижацтво або хімічне гальмування, що обмежує присутність інших видів як частину природного функціонування екосистеми.
Основні характеристики аменсалізму
Окрім основного визначення, аменсалізм має низку ключових ознак, які дозволяють його відрізнити від інших біологічних взаємодій:
- Односторонній зв'язок: Тільки один з організмів зазнає негативного впливу, тоді як інший не зазнає ні помітної користі, ні шкоди.
- Відсутність прямої вигоди: На відміну від мутуалізму чи комменсалізму, «неуражений» організм не отримує явної вигоди від взаємодії; він просто продовжує своє життя.
- Ненавмисний негативний ефект: Організм, що завдає шкоди, не прагне активно завдати шкоди іншому; наприклад, виділяючи токсичні сполуки або займаючи простір, його вплив на інший вид є побічний ефект.
- Звичайні в конкурентному середовищі: Зазвичай це спостерігається в екосистемах, де ресурси обмежені, а деякі організми виділяють речовини або створюють умови, які вони перешкоджають утвердженню інших видів.
- Дуже поширені серед рослин та мікроорганізмів: Багато випадків аменсалізму трапляються між рослини, гриби та бактерії, які вивільняють хімічні сполуки в ґрунт або навколишнє середовище та змінюють можливості виживання інших видів.
Аменсалізм у мікроорганізмів
Одним із найпоширеніших прикладів, коли йдеться про аменсалізм, є антибіотикиДеякі виробляються живими організмами, такими як бактерії, гриби або спори. Інші є синтетичними, частково або повністю. Іншими словами, вони створені штучно. пеніцилін Це один з найвідоміших антибіотиків.
Взаємозв'язок між антибіотиком та інфекційним організмом називається антибіозі це тип взаємозв'язку, який виникає, коли один з організмів страждає або гине внаслідок дії іншого. Аменсалізм, який також називають у багатьох контекстах мікробний антагонізмЦе негативний зв'язок, за якого в "мікро"середовищі один з організмів створює умови, нестерпні для іншої популяції; саме тому антибіоз є формою аменсалізму, оскільки антибіотик створює умови, які чутливий мікроорганізм не може переносити, тому він врешті-решт гине або пригнічується.
У мікробіології цей антагонізм спостерігається, коли гриби роду Penicillium Вони виробляють пеніцилін у своєму середовищі, пригнічуючи ріст сусідніх бактерій. Грибок продовжує свій нормальний метаболізм, тоді як бактерії явно страждають. Ключовим моментом є те, що грибку не потрібно «виявляти» бактерії для вироблення речовини: негативний ефект виникає автоматично. непрямий та постійний.
Цей тип аменсалізму є частиною того, що називається природний антибіотик, ключове явище для:
- Регулювати мікробні популяції у ґрунтах, воді та на живих організмах.
- Запобігання поширенню певних патогенів без контролю в екосистемі.
- Сприяння мікробному різноманіттюшляхом запобігання повному домінуванню одного виду в навколишньому середовищі.
Типи аменсалізму: антибіоз та алелопатія
У рамках загальної концепції аменсалізму зазвичай виділяють два основні типи, які дуже часто зустрічаються в навколишньому середовищі:
Антибіоз
Антибіоз – це тип аменсалізму, який призводить до нездатності два види співіснують в одному середовищі коли один з них генерує та поширюється антибіотики або інші токсичні речовиниОскільки один із задіяних організмів вивільняє ці молекули, решта спільноти не має реальних шансів вижити поблизу нього.
Це явище часто спостерігається у:
- Підлоги: Деякі гриби та бактерії виробляють антибіотики, які запобігають росту інших конкуруючих бактерій або грибів.
- Водне середовище: мікроорганізми, що виділяють токсини або вторинні метаболіти, що впливають на сусідні види.
- Взаємодія мікроба з хазяїном: мікробіота, що виділяє речовини, що перешкоджають колонізації патогенами.
алелопатія
При вивченні конкретно рослинахАменсалізм часто проявляється у формі алелопатіяЦе визначається як явище, за якого організм (зазвичай рослина) готовий до вироблення та вивільнення біохімічні сполуки що впливають, перешкоджають і навіть запобігають появі, проростанню, розмноженню та виживанню інших рослин.
Ці сполуки потрапляють у навколишнє середовище через листя, коріння, кора, насіння або ексудати і вони можуть:
- Пригнічують проростання з найближчого насіння.
- Зменшити ріст з сусідніх саджанців.
- Порушення балансу поживних речовин або pH ґрунту, що робить середовище ворожим для інших видів.
Аменсалізм у навколишньому середовищі
У навколишньому середовищі існує постійний зв'язок конкуренція та екологічний тиск серед переважної більшості видів. Багато людей знайомі з філософією «полюй або будь полоненим», яка панує в багатьох екосистемах. Кожен існуючий організм Воно мусить боротися за виживання в межах свого середовища існування. Таким чином, ця конкуренція та негативна взаємодія можуть відбуватися в місцях, таких величезних, як сам океан, або таких маленьких, як калюжа після дощу.
Антагонізм, властивий аменсалізму, може призвести до місцезнаходження середовища існування Коли організм вже закріпився в певному середовищі, він може створити нестабільні та нестерпні умови для інших форм життя, які можуть спробувати там закріпитися. Багато лісів, луків, прибережних зон та водних середовищ є прикладами того, де один вид формує навколишнє середовище опосередковано та зменшує присутність інших. Конкретні приклади можна спостерігати навіть у тропічних лісах, таких як Амазонські джунгліде легка стратифікація та конкуренція за ресурси створюють дуже різні мікросередовища існування між пологом дерев та підліском.
У деяких лісах, таких як густі тропічні ліси або ліси помірного поясу, найбільші дерева отримують все сонячне світло, а тому менші залишаються осторонь. зведений до отримання лише світла, яке надходить фільтрованимУ випадках, коли сонячне світло не пропускається, оскільки більше дерево поглинає його все, багато саджанців та кущів не мають іншого вибору, окрім як загинути від його нестачі.
Так само є дерева, які, окрім конкуренції за світло, виділяють у ґрунт хімічні сполуки, зв'язуючись тінь та алелопатія у тому ж процесі, який породжує аменсалізм у інших сусідніх видів рослин.
Як відбувається амензальний антагонізм?
Антагонізм зазвичай працює через утворення токсичних або гальмівних речовин Ці речовини запобігають появі інших популяцій, поки вони знаходяться поблизу. Зазвичай вони виробляються мікроорганізмами або певними рослинами.
Коли організм закріплюється на місці, їхній інстинкт виживання Це накладає на нього зобов'язання робити все можливе, щоб запобігти присутності інших видів там, їхньому перенесенню в цей простір або життю в ньому. Це не класифікується як позитивні стосунки для самого організму в класичних термінах прямої вигоди (це не завжди означає більше їжі чи більше негайного потомства), а радше як нейтральні стосунки для нього самого, проте шкідливі для решти виду. Перевага, яку він отримує, часто полягає просто в тому, що... зменшити тиск з боку інших груп населення без чіткої додаткової «винагороди».
На практиці ці ефекти досягаються завдяки:
- Виробництво вторинних метаболітів що накопичуються в навколишньому середовищі.
- Зміна фізичних параметрів такі як доступне світло, простір, структура ґрунту або потік води.
- Утворення органічних відходів що змінюють середовище та приваблюють патогени.
Антагонізм і конкуренція: ключові відмінності
Можливо, люди плутають антагонізм з іншими відносинами, які поширюються в природі, а саме з конкуренція, що включає боротьбу між двома або більше організмами за отримання ресурсів, таких як вода, їжа або простір у будь-якому місці, де вони можуть оселитися.
Однак, хоча конкуренція — це гра влади, спрямована на визначення території, яка явно вигідно для переможця, в амензальному антагонізмі Він не отримує жодної реальної та прямої переваги. Організм, який здійснює граничну дію. Його умови життя суттєво не змінюються через існування чи зникнення іншого організму; просто слабшому організму завдається шкода.
В екологічному плані конкуренція представлена як взаємодія - / - (обидва втрачають частину енергії та ресурсів у бою, хоча один з них опиняється у кращій позиції), тоді як аменсалізм виражається як - / 0 (один програє, а інший залишається нейтральним). Ця різниця є фундаментальною для правильно класифікувати взаємодії між видами.
Деякі приклади аменсалізму
Існує безліч прикладів аменсалізму як у наземному, так і у водному середовищі. Деякі з найбільш показових включають:
- Коли тварини витоптують траву в місці, не випасаючи її, інші тварини не можуть її споживати. Тварина, яка витоптує, не отримує трави. жодної харчової користіАле рослина гине, і інші травоїдні втрачають це джерело їжі.
- Один із найвідоміших прикладів — це секвоїЦі дерева, під час росту, перешкоджають потраплянню сонячного світла на нижню сторону їхніх гілок, тому зазвичай навколо них не ростуть жодні рослини чи чагарники через брак світла. Секвоя просто росте та займає верхній простір, тоді як підлісок залишається. серйозно обмежений.
- Коли через певний природний дисбаланс населення водорості Якщо популяція водоростей збільшується, це може призвести до збільшення токсичності, спричиняючи отруєння у тварин, які їх споживають, або шкодячи рибі та іншим організмам у навколишній місцевості. Самі водорості не отримують жодної користі від цієї надмірної токсичності, але інші види страждають. отруєння та смертність.
- Una оса Той факт, що оса відкладає яйця на попелицю, створює ситуацію аменсалізму, оскільки вилуплені личинки ос харчуються попелицями. Попелиця знищується, тоді як оса не отримує жодної додаткової користі, окрім свого нормального репродуктивного циклу.
- Листя шпильки що падають на землю, утворюють токсичну сполуку, яка пригнічує проростання насіння в місці падіння, ускладнюючи приживлення інших рослин на тій самій ділянці.
- El евкаліпто Він виділяє речовину, яка перешкоджає розвитку інших рослин навколо нього, створюючи коло рідкої рослинності, де більшість видів не процвітають.
- El чорний горіх Він виробляє токсин під назвою юглон, який перешкоджає росту інших рослин поблизу, різко зменшуючи конкуренцію між ними, не отримуючи при цьому жодної додаткової активної користі для волоського горіха.
- Органічні відходи, такі як сеча та фекалії великих ссавцівВони можуть приваблювати патогени та забруднювати ґрунт і воду, перешкоджаючи виживанню інших видів у навколишньому середовищі, не отримуючи від цього жодної користі для тварини.
Аменсалізм у рослин та екосистемах
У рослинності аменсалізм відіграє дуже помітну роль. Є дерева, які завдають шкоди різним видам рослин і тварин, або через інтенсивна тіньвід алелопатія або обидва. В результаті ґрунт під їхніми кронами або в їхньому безпосередньому оточенні являє собою зменшення різноманітності рослин порівняно з іншими ділянками тієї ж екосистеми.
Надмірна присутність певних водорості В озерах, водосховищах та прибережних районах це створює шкідливі умови для водних рослин, риб та інших морських істот. Ці водорості можуть містити високий рівень миш'яку або інших токсинівА коли вони масово гинуть, то споживають кисень з води, створюючи гіпоксичні умови. Таким чином, багато видів страждають від дефіциту кисню та токсичності, при цьому водорості не отримують жодної додаткової користі від цієї шкоди.
L органічні відходи тваринного походження Вони також спричиняють забруднення навколишнього середовища, яке загрожує існуванню великої кількості організмів. У високих концентраціях ці відходи змінюють pH ґрунту, збільшують навантаження патогенів і можуть перетворити певні ділянки на місця, де може вижити мало видів.
Люди як агенти аменсалізму
Цей головний антагоніст потребує власного місця на шальках терезів, оскільки він один з тих, хто завдає найбільшої шкоди в усьому світі. Люди завдають багато шкоди дикій природі, не завжди отримуючи прямої користі.Він відловлює диких тварин як домашніх улюбленців, знищує або деградує цілі екосистеми, забруднює річки, озера та ліси, а також створює умови, в яких інші види... вони не можуть існувати або їхня популяція різко скорочується.
У багатьох випадках це руйнування пов'язане не з елементарною потребою в їжі чи виживанні, а з рекреаційна діяльність, нехтування або неналежне управлінняЦе вважається втручанням. антропогенний що шкодить іншим видам, від яких людина не отримує реальної користі, що відповідає схемі аменсалізму: один пошкоджений вид та інший, здавалося б, нейтральний з точки зору прямого прибутку.
Покоління пластикові відходиХімічне забруднення, вирубка лісів без відповідального планування та зміна водних шляхів – це яскраві приклади того, як людина спричиняє масштабний аменсалізм, витісняючи та знищуючи види, які не адаптуються до нових умов.
Коменсалізм та аменсалізм: необхідне порівняння
Щоб краще зрозуміти аменсалізм, корисно порівняти його з коменсалізмЩе один тип міжвидової взаємодії. При комменсалізмі один з видів переваги відносин (+), тоді як інший не отримує ні користі, ні шкоди (0). Це також односпрямовані відносини, але, на відміну від аменсалізму, загальний баланс позитивний для однієї зі сторін.
Деякі приклади комменсалізму:
- The бджіл що будують свої стільники на дереві, використовуючи його опору, не пошкоджуючи її.
- The реморас що їздять на акулах для перевезення та харчуються харчовими відходами.
- L птахів що будують гнізда на гілках, використовуючи структуру дерева, не змінюючи суттєво його фізіологію.
У всіх цих випадках виграє вид, який отримує вигоду. транспорт, житло чи харчуванняНатомість, уражений вид при аменсалізмі зазнає пошкоджень, тоді як інший вид ледве помічає цей зв'язок. помітна шкода (смертність, зниження росту, нездатність прижитися), без отримання явної користі для виду, який завдає цю шкоду.
Поняття, пов'язані з біологічною взаємодією
Усвідомити важливість аменсалізму стосовно біорізноманіття та еволюційна адаптація Щодо виду, варто пам'ятати деякі основні поняття.
Його описують як біологічні взаємодії до зв'язків, що виникають між організмами, що складають переважаючу біологічну спільноту в межах певної екосистеми. Ці зв'язки можуть включати представників одного виду або поширюватися на інші види організмів. Якщо біологічна взаємодія включає принаймні двох особин різних видів, вона називається міжвидова асоціація або зв'язок.
Коли виявляються випадки об'єднання рослин або тварин різних видів, виникає ідея симбіозособливо якщо деякі з них (симбіонти) отримують певну вигоду чи перевагу від цього зв'язку. У рамках цієї ширшої системи взаємодії включають такі мутуалізм, коменсалізм, паразитизм, хижацтво, конкуренція та аменсалізм.
Крім того, кожен вид у певному середовищі існування відповідає певній екологічна роль та використовує стратегії виживання: тактику нападу, оборони, захисту, зайняття території, пошуку їжі та вирощування потомства. Те, як вид діє та реагує на присутність інших, а також на умови навколишнього середовища, інтегровано в концепцію екологічна нішаОтже, аменсалізм є частиною того, як визначається ніша певних видів, що ненавмисно обмежує інші.
Наслідки та екологічне значення аменсалізму
Коли зазвичай виникають симбіотичні стосунки, обидва організми, які їх здійснюють, певним чином виграють від цих стосунків. У конкурентних відносинах лише одна з організацій отримує вигоду після боротьби за якийсь ресурс або територію. Перебуваючи у відносинах з аменсалізмом, єдине, що досягається, це те, що одній з організацій буде завдано серйозної шкодиЦе може бути пов'язано з антропогенним втручанням або зі зв'язками між будь-якими видами з інших царств, тоді як інший організм практично навіть не визнає існування першого.
У цих випадках одним із можливих наслідків є різке скорочення або зникнення видів тому що вони не можуть знайти місця для поселення або відповідних умов для розмноження. У місцевому масштабі це призводить до втрата різноманітності та гомогенізація біологічної спільноти. У глобальному масштабі це створює посилення тиску на види, які вже страждають від інших проблем, таких як фрагментація середовища існування або зміни кліматичних умов.
Незважаючи на те, що це не є «корисними» стосунками для обох сторін, як це було б з мутуалізмом, аменсалізм або антагонізм виконує певну функцію в екосистемах: регулює щільність населенняЦе визначає, які види можуть співіснувати в даному просторі, і є частиною складної структури, яка породжує динаміка громадиРозуміння цього допомагає пояснити, чому певні види домінують у цілих регіонах, а інші процвітають лише у дуже специфічних нішах.
Розуміння аменсалізму також спрямовує стратегії для охорона природи та управління навколишнім середовищемЦе дозволяє нам передбачити, які інтродукції видів, зміни у землекористуванні або модифікації якості води можуть спровокувати аменсалістичні тенденції, що негативно впливають на біорізноманіття.
Амензальні взаємодії показують, як у природі один вид може глибоко впливати на життя іншого, не отримуючи жодної винагороди, і нагадують нам, що екологічний баланс крихкий і залежить від взаємовідносин, які, хоча й можуть здаватися другорядними, визначають, хто може жити, рости та розмножуватися в кожній екосистемі.