Mutualismus (biologie)

Kolibřík Hawkmoth pije z Dianthusu. Opylování je klasickým příkladem mutualismu.

Mutualismus je aspekt mezidruhové interakce a je způsob, jakým dva organismy různých druhů biologicky interagují ve vztahu, ve kterém každý jedinec získává fitness benefit (tj. zvýšený nebo zlepšený reprodukční výkon). Podobné interakce v rámci druhu jsou známy jako kooperace. Mutualismus může být kontrastován s mezidruhovou konkurencí, ve které každý druh zažívá sníženou kondici a vykořisťování nebo parazitismus, ve kterém jeden druh získává výhody na úkor druhého. Mutualismus je typ symbiózy. Symbióza je široká kategorie, definovaná tak, aby zahrnovala vztahy, které jsou mutualistické, parazitické nebo komenzální. Mutualismus je pouze jeden typ.

Známým příkladem mutualismu je vztah mezi kopytníky (například krávami) a bakteriemi v jejich střevech. Kopytníci těží z buněk produkovaných bakteriemi, které usnadňují trávení; bakterie těží z toho, že mají stabilní přísun živin v hostitelském prostředí.

Mutualismus hraje klíčovou roli v ekologii. Například mutualistické interakce jsou životně důležité pro funkci suchozemského ekosystému, protože více než 48% suchozemských rostlin spoléhá na mykorhizové vztahy s houbami, aby jim poskytly anorganické sloučeniny a stopové prvky. Kromě toho se má za to, že mutualismus řídil vývoj velké části biologické rozmanitosti, kterou vidíme, jako jsou formy květů (důležité pro opylovací mutualismy) a koevoluce mezi skupinami druhů. Nicméně mutualismu se historicky dostalo méně pozornosti než jiným interakcím, jako je predace a parazitismus.

Měření přesného přínosu pro kondici jedinců v mutualistickém vztahu není vždy jednoduché, zejména pokud jedinci mohou získat výhody od různých druhů, například od většiny mutualismů mezi rostlinami a opylovači. Je proto běžné rozdělit mutualismy do kategorií podle blízkosti asociace za použití termínů jako obligátní a fakultativní. Definice „blízkosti“ je však také problematická. Může odkazovat na vzájemnou závislost (druh nemůže žít jeden bez druhého) nebo biologickou intimitu vztahu ve vztahu k fyzické blízkosti (např. jeden druh žijící v tkáních druhého druhu).

Doporučujeme:  Neuromuskulárně blokující léky

Oxpecker rudozobý žere klíšťata na srsti impaly

Vztahy mezi službou a službou

Příkladem vzájemné symbiózy je vztah mezi klauny rodu Ocellaris, kteří sídlí mezi chapadly mořských sasanek rodu Ritteri.

V Neotropech si mravenec Myrmelachista schumanni dělá hnízdo ve speciálních dutinách v Duroia hirsute. Rostliny v okolí, které patří k jiným druhům, jsou hubeny kyselinou mravenčí. Toto selektivní zahradničení může být tak agresivní, že malé plochy deštného pralesa jsou ovládány Duroia hirsute. Tyto zvláštní plochy jsou místními lidmi známy jako „ďáblovy zahrady“.

V některých z těchto vztahů mohou být náklady na ochranu mravenců poměrně drahé. Stromy Cordia sp. v amazonském deštném pralese mají jakési partnerství s mravenci Allomerus sp., kteří si dělají hnízda v upravených listech. Aby se zvětšilo množství dostupného životního prostoru, mravenci zničí květní poupata stromu. Květy odumírají a místo nich se vyvíjejí listy, které mravencům poskytují více obydlí (domů). Jiný typ mravence Allomerus sp. žije se stromem Hirtella sp. ve stejných lesích, ale v tomto vztahu strom obrátil karty proti chamtivým mravencům. Když je strom připraven produkovat květy, mravenci přebývající na určitých větvích začnou chřadnout a smršťovat se, což obyvatele nutí k útěku, takže květy stromu se vyvíjejí bez mravenčího útoku.

Mezi prvními domestikovanými zvířaty byli psi a ovce.

Lidé se také zapojují do mutualismů s jinými druhy, včetně jejich střevní flóry (bez které by nebyli schopni efektivně trávit potravu) a domácích zvířat, jako jsou koně, kteří poskytují dopravu a jinou práci výměnou za jídlo a přístřeší.

V tradičním zemědělství bude mnoho rostlin fungovat vzájemným způsobem jako družné rostliny, které si navzájem poskytují úkryt, úrodnost půdy a/nebo přirozenou ochranu proti škůdcům. Například z fazolí mohou vyrůst kukuřičné stonky jako mřížka, zatímco v půdě se pro kukuřici upevňuje dusík, což je jev, který se používá v zemědělství Tří sester.

Doporučujeme:  Parasympatický nervový systém

V roce 1989 David Hamilton Wright vyvinul matematické vysvětlení mutualismu pomocí Lotkovy-Volterovy rovnice. Wright upravil Lotkovu-Volterovu rovnici přidáním nového výrazu βM/K, aby reprezentoval mutualistický vztah.

Mutalistický vztah je kvantifikován pomocí:

Vzájemná interakce je v podstatě rovnice logistického růstu + vzájemná interakce. Termín vzájemná interakce představuje nárůst populačního růstu druhu jedna v důsledku přítomnosti většího počtu druhu dva a naopak. Wright také uvažoval o konceptu saturace, což znamená, že s vyšší hustotou dochází k poklesu přínosů dalšího nárůstu mutualistické populace. Bez saturace by se hustota druhů zvyšovala donekonečna. Protože to není možné kvůli environmentálním omezením a nosné kapacitě, model, který zahrnuje saturaci, by byl přesnější. Wrightova matematická teorie je založena na předpokladu jednoduchého dvoudruhového mutualistického modelu, ve kterém se výhody vzájemnosti saturují v důsledku limitů představovaných manipulačním časem. Wright definuje manipulační čas jako čas potřebný ke zpracování potravinářské položky, od počáteční interakce až po zahájení hledání nových potravinových položek a předpokládá, že zpracování potravin a hledání potravin se vzájemně vylučují. Vzájemné vztahy, které vykazují potravní chování, jsou vystaveny omezením manipulačního času. Vzájemnost může být spojena se symbiózou

Funkční odpověď typu II

V roce 1959 provedl C. S. Holling svůj klasický diskový experiment, který předpokládal následující: že (1) počet zachycených potravinových položek je úměrný přidělenému času hledání a (2) že existuje proměnná času manipulace, která existuje odděleně od pojmu času hledání. Poté vytvořil rovnici pro funkční odezvu typu II, která ukázala, že rychlost krmení je ekvivalentní

Rovnice, která zahrnuje funkční odezvu typu II a mutualismus je:

Výše uvedený model je nejefektivněji aplikován na volně žijící druhy, které se v průběhu své existence setkávají s řadou jedinců mutualistické části. Za povšimnutí stojí, jak zdůrazňuje Wright, že modely biologického mutualismu bývají kvalitativně podobné v tom, že uváděné isokliny mají obecně kladný sestupný sklon, a v podstatě podobné izoklinové diagramy. Vzájemné interakce jsou nejlépe vizualizovány jako pozitivně skloněné isokliny, což lze vysvětlit tím, že saturace výhod poskytovaných mutualismu nebo omezení představovaná vnějšími faktory přispívá k klesajícímu sklonu.

Doporučujeme:  Biofyzikální prostředí

Najděte si tuto stránku na Wiktionary:
Mutualismus (biologie)

Amensalismus · Commensalismus · Mutualismus · Neutralismus · Synnekróza · Predace (Carnivory • Herbivory • Parazitismus • Parazitismus • Podvádění) · Symbióza · Soutěž