กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 17 นาที

ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน

ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน ( พหูพจน์ : ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน ) คือ ปฏิสัมพันธ์ทางชีวภาพที่ใกล้ชิดและยาวนานระหว่างสิ่งมีชีวิต สอง ชนิดที่แตกต่างกัน ในปี พ.ศ.

ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน

บทความนี้ดีมาก คลิกที่นี่เพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติม

ในภาวะพึ่งพาอาศัยกันแบบทำความสะอาดปลาการ์ตูนกินสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดเล็ก ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อดอกไม้ทะเลได้ และอุจจาระของปลาการ์ตูนก็ให้สารอาหารแก่ดอกไม้ทะเล ปลาการ์ตูนได้รับการปกป้องจากผู้ล่าโดยเซลล์พิษของดอกไม้ทะเล ซึ่งปลาการ์ตูนมีภูมิคุ้มกันต่อเซลล์เหล่านั้น ดังนั้นความสัมพันธ์นี้จึงจัดอยู่ในประเภทพึ่งพาอาศัยกัน[ 1 ]

ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน ( พหูพจน์ : ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน ) คือ ปฏิสัมพันธ์ทางชีวภาพที่ใกล้ชิดและยาวนานระหว่างสิ่งมีชีวิต สอง ชนิดที่แตกต่างกัน[ 2 ] ในปี พ.ศ. 2422 ไฮน์ริช แอนตัน เดอ บารีได้นิยามภาวะพึ่งพาอาศัยกันว่า "การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตที่ไม่เหมือนกัน" บางครั้งคำนี้ถูกใช้ในความหมายที่จำกัดและเป็นประโยชน์ร่วมกัน โดยที่สิ่งมีชีวิตที่พึ่งพาอาศัยกันทั้งสองชนิดต่างมีส่วนช่วยในการดำรงชีวิตของกันและกัน ซึ่งหมายความว่าพวกมันต่างได้รับประโยชน์ซึ่งกันและกันในบางทาง[ 2 ]

ภาวะพึ่งพาอาศัยกันมีความหลากหลายและสามารถจำแนกได้หลายวิธี อาจเป็นแบบบังคับหมายความว่าสิ่งมีชีวิตหนึ่งหรือทั้งสองต้องพึ่งพาซึ่งกันและกันเพื่อความอยู่รอด หรือแบบไม่บังคับหมายความว่าพวกมันสามารถดำรงอยู่ได้อย่างอิสระ เมื่อสิ่งมีชีวิตหนึ่งอาศัยอยู่บนพื้นผิวของอีกสิ่งมีชีวิตหนึ่ง เช่นเหาบนศีรษะของมนุษย์ เรียกว่าเอกโตซิมไบโอซิสเมื่อคู่หนึ่งอาศัยอยู่ภายในเนื้อเยื่อของอีกคู่หนึ่ง เช่นSymbiodiniumภายในปะการังเรียกว่าเอนโดซิมไบโอซิส [ 3 ] [ 4 ] เมื่อปฏิสัมพันธ์ลดความเหมาะสมของทั้งสองฝ่าย เรียกว่าการแข่งขันเมื่อความเหมาะสมของฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งลดลง เรียกว่า อะเมนซาลิซึม เมื่อฝ่ายหนึ่งได้รับประโยชน์ แต่อีกฝ่ายไม่ได้รับผลกระทบมากนัก เรียกว่าคอมเมนซาลิ ซึม เมื่อฝ่ายหนึ่งได้รับประโยชน์โดยที่อีกฝ่ายเสียเปรียบ เรียกว่าปรสิตสุดท้าย เมื่อทั้งสองฝ่ายได้รับประโยชน์ ความสัมพันธ์นั้นเรียกว่า มิวทิสติ

ภาวะพึ่งพา อาศัยกันมักเป็นแรงขับเคลื่อนวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ภาวะต่างฝ่ายต่างได้ประโยชน์ช่วยให้สิ่งมีชีวิตสามารถตั้งรกรากในสภาพแวดล้อมใหม่ได้ เชื่อกันว่ากระบวนการเกิดภาวะ พึ่งพาอาศัยกัน (Symbiogenes)ช่วยสร้างยูคาริโอตโดยแบคทีเรียถูกรวมเข้าเป็นไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ภายในเซลล์ ความสัมพันธ์ ร่วมวิวัฒนาการ ที่สำคัญ ได้แก่ไมคอร์ไร ซา การ ผสมเกสรดอกไม้โดยแมลงการปกป้องต้นอะคาเซียโดยมดการกระจาย เมล็ดโดย สัตว์การตรึงไนโตรเจนโดยแบคทีเรียในปมรากของพืชตระกูลถั่วและความเป็นหุ้นส่วนแบบต่างฝ่ายต่างได้ประโยชน์ระหว่างสาหร่ายและราเพื่อสร้างไลเคน

คำนิยาม

แผนภาพแสดงความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกัน 6 รูปแบบที่เป็นไปได้ ตั้งแต่ได้ประโยชน์ร่วมกันไปจนถึงเป็นอันตรายร่วมกัน

คำว่า "symbiosis" มาจากภาษากรีกโบราณσυμβίωσις symbíōsis : อยู่ด้วย, ความเป็นเพื่อน < σύν sýn : ร่วมกัน; และβίωσις bíōsis : การดำรงชีวิต[ 5 ]

นิยามของภาวะพึ่งพาอาศัยกันเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันมานานถึง 130 ปี[ 6 ]ในปี พ.ศ. 2420 อัลเบิร์ต เบอร์นาร์ด แฟรงค์ใช้คำว่าภาวะพึ่งพาอาศัยกันเพื่ออธิบายความสัมพันธ์แบบพึ่งพาซึ่งกันและกันที่พบในไลเคน [ 7 ] [ a ] ​​[ 8 ] ในปี พ.ศ. 2421 ไฮน์ริช แอนตัน เดอ บารีนักวิทยาเห็ด ชาวเยอรมัน ได้นิยามให้กว้างขึ้นว่า "การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน" [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]เมื่อเวลาผ่านไป นิยามนี้ได้แตกต่างกันไปในหมู่นักวิทยาศาสตร์ บางคนโต้แย้งว่าควรหมายถึงเฉพาะภาวะพึ่งพาซึ่งกันและกัน ที่ยั่งยืนเท่านั้น ในขณะที่คนอื่นๆ เสนอว่าควรรวมถึงปฏิสัมพันธ์ทางชีวภาพระยะยาวทั้งหมด (เช่น ภาวะพึ่งพาซึ่งกันและกัน ภาวะอิงอาศัยและภาวะปรสิต ) แต่ไม่รวมปฏิสัมพันธ์ระยะสั้น เช่น การ ล่าเหยื่อ[ 12 ]

ในปี พ.ศ. 2492 เอ็ดเวิร์ด แฮสเคลล์เสนอแนวทางแบบบูรณาการโดยจำแนกประเภทเป็น "การกระทำร่วมกัน" [ 13 ]ซึ่งต่อมานักชีววิทยาได้นำมาใช้เป็น "ปฏิสัมพันธ์" [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

ประเภท

Obligate versus facultative

Relationships can be obligate, meaning that one or both of the symbionts entirely depend on each other for survival. For example, in lichens, which consist of fungal and photosynthetic symbionts, the fungal partners cannot live on their own.[10][18][19][20] The algal or cyanobacterial symbionts (e.g. Trentepohlia) can usually survive alone, so their involvement is considered facultative (optional) rather than obligate.[21] When one of the participants in a symbiotic relationship is capable of photosynthesis, as with lichens, it is called photosymbiosis.[22][23]

Ecto- and endosymbiosis

Alder tree root nodule houses endosymbiotic nitrogen-fixing bacteria.

Ectosymbiosis is a symbiotic relationship where the symbiont lives on the surface of the host, including its digestive tract or exocrine gland ducts.[4][24] Examples include ectoparasites such as lice, and commensals such as barnacles on baleen whales.

ในทางตรงกันข้ามเอนโดซิมไบโอซิสเป็นความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันซึ่งสิ่งมีชีวิตร่วมอาศัยหนึ่งอาศัยอยู่ภายในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตร่วมอาศัยอีกชนิดหนึ่ง ไม่ว่าจะอยู่ภายในหรือระหว่างเซลล์[ 4 ] [ 25 ]ตัวอย่างได้แก่ ไมโครไบโอมที่หลากหลายเช่นไรโซเบียมแบคทีเรียตรึงไนโตรเจนที่อาศัยอยู่ในปุ่มรากของราก พืช ตระกูลถั่ว แอคติโนมัยซีส แบคทีเรียตรึงไนโตรเจน เช่นแฟรงเกียซึ่งอาศัยอยู่ใน ปุ่มราก ของต้น อัลเดอร์ สาหร่ายเซลล์เดียวภายในปะการังที่สร้างแนวปะการังและแบคทีเรียเอนโดซิมไบโอนต์ที่ให้สารอาหารที่จำเป็นแก่แมลงประมาณ 10%–15% [ 26 ]เอนโดซิมไบโอนต์ได้รับสารอาหารจากโฮสต์ บางครั้งก็ปรับเปลี่ยนจีโนมของโฮสต์ให้เป็นประโยชน์ต่อตนเอง[ 27 ]เอนโดซิมไบโอนต์ปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมภายในโฮสต์ พวกมันมักจะมีจีโนม ที่ลดลงอย่างมาก สูญเสียยีนที่เข้ารหัสโปรตีนสำหรับการเผาผลาญและการซ่อมแซมดีเอ็นเอเมื่อแบคทีเรียเอนโดซิมไบโอติกของแมลงถูกส่งต่อไปยังลูกหลานของแมลง ประชากรของแบคทีเรียภายในเซลล์จะลดลงเมื่อเทียบกับแบคทีเรียที่ดำรงชีวิตแบบอิสระ แบคทีเรียเอนโดซิมไบโอติกไม่สามารถฟื้นฟูฟีโนไทป์ แบบดั้งเดิมได้ ผ่านกระบวนการรีคอมบิเนชันที่เรียกว่าMuller's ratchetซึ่งเมื่อรวมกับประชากรที่ลดลง จะนำไปสู่การสะสมของการกลายพันธุ์ ที่เป็นอันตราย ในยีนที่ไม่จำเป็นของแบคทีเรียภายในเซลล์[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]

การแข่งขัน

การแข่งขันเป็นปฏิสัมพันธ์ที่ความเหมาะสม ของสิ่งมีชีวิตหนึ่ง ลดลงเนื่องจากการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตอื่น[ 31 ]การแข่งขันยังสามารถเกิดขึ้นระหว่างเซลล์ภายในสิ่งมีชีวิตเดียวกัน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเซลล์ที่แก่กว่าจึงมักถูกกำจัดออกจากเนื้อเยื่อ สิ่งนี้ช่วยให้สิ่งมีชีวิตคงความแข็งแรงได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยการกำจัดเซลล์เก่าและสร้างเซลล์ใหม่อย่างต่อเนื่อง[ 32 ] การมีทรัพยากรอย่างน้อยหนึ่งอย่าง (เช่น อาหาร น้ำ และอาณาเขต ) ที่ จำกัดซึ่งใช้โดยทั้งสองฝ่ายมักจะอำนวยความสะดวกให้เกิดปฏิสัมพันธ์ประเภทนี้ แม้ว่าการแข่งขันอาจเกิดขึ้นเพื่อทรัพยากรอื่น ๆ ก็ได้[ 33 ]

อาเมนซาลิสม์

ต้นวอลนัทดำปล่อยสารเคมีจากรากซึ่งเป็นอันตรายต่อพืชข้างเคียง นับเป็นตัวอย่างหนึ่งของ ภาวะ เป็นปฏิปักษ์

ภาวะเป็นปรปักษ์คือปฏิสัมพันธ์ที่ไม่เป็นประโยชน์ร่วมกันและไม่สมมาตร โดยที่สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งได้รับอันตรายหรือถูกฆ่าโดยสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง และอีกชนิดหนึ่งไม่ได้รับผลกระทบจากสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง[ 34 ] [ 35 ] ภาวะ เป็นปรปักษ์มีสองประเภท ได้แก่ การแข่งขันและการเป็นปฏิปักษ์ (หรือแอนติไบโอซิส) การแข่งขันคือเมื่อสิ่งมีชีวิตที่ใหญ่กว่าหรือแข็งแรงกว่าแย่งชิงทรัพยากรจากสิ่งมีชีวิตที่เล็กกว่าหรืออ่อนแอกว่า ส่วนการเป็นปฏิปักษ์เกิดขึ้นเมื่อสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งได้รับความเสียหายหรือถูกฆ่าโดยสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่งผ่านการหลั่งสารเคมี ตัวอย่างของการแข่งขันคือต้นกล้าที่เติบโตอยู่ใต้ร่มเงาของต้นไม้ใหญ่ ต้นไม้ใหญ่สามารถแย่ง แสงแดดที่จำเป็นจาก ต้นกล้าได้ และหากต้นไม้ใหญ่มีขนาดใหญ่มาก มันสามารถดูดซับน้ำฝนและทำให้สารอาหารในดินหมดไปได้ ตลอดกระบวนการ ต้นไม้ใหญ่จะไม่ได้รับผลกระทบจากต้นกล้า อันที่จริง หากต้นกล้าตาย ต้นไม้ใหญ่จะได้รับสารอาหารจากต้นกล้าที่เน่าเปื่อย ตัวอย่างของการต่อต้านคือJuglans nigra (วอลนัทดำ) ซึ่งหลั่งสารจูโกลนซึ่งเป็นสารที่ทำลายพืชล้มลุกหลายชนิดภายในบริเวณราก[ 36 ]

ตัวอย่างในสัตว์คือความสัมพันธ์ระหว่างแพะภูเขาสเปนและด้วงงวงสกุลTimarchaซึ่งกินพุ่มไม้ชนิดเดียวกัน ในขณะที่การมีอยู่ของด้วงงวงแทบไม่มีผลต่อปริมาณอาหาร แต่การมีอยู่ของแพะภูเขามีผลเสียต่อจำนวนด้วงงวง เนื่องจากแพะภูเขากินพืชในปริมาณมากและบังเอิญกินด้วงงวงที่ติดมาด้วย[ 37 ]

ภาวะพึ่งพาอาศัยกันโดยไม่ก่อให้เกิดอันตราย

ไรที่อาศัย อยู่ร่วมกับแมลงวัน ( Pseudolynchia canariensis ) และเกาะอยู่ บนตัวมัน ( phoresy )

ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน (Commensalism) อธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตสองชนิด โดยที่ชนิดหนึ่งได้รับประโยชน์ และอีกชนิดหนึ่งไม่ได้รับอันตรายหรือความช่วยเหลืออย่างมีนัยสำคัญ คำนี้มาจากคำภาษาอังกฤษ ว่า commensalซึ่งใช้ในบริบทปฏิสัมพันธ์ทางสังคม ของมนุษย์ มาจากคำภาษาละตินในยุคกลางที่หมายถึงการแบ่งปันอาหาร โดยประกอบด้วยcom- (กับ) และmensa (โต๊ะ) [ 38 ] [ 39 ]

ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันอาจเกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตหนึ่งใช้สิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่งในการเดินทาง ( โฟรี ซี ) หรือเป็นที่อยู่อาศัย ( อินควิลินิสม์ ) หรืออาจเกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตหนึ่งใช้สิ่งที่สิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่งสร้างขึ้นหลังจากมันตายไปแล้ว ( เมตาไบโอซิส ) ตัวอย่างของเมตาไบโอซิส ได้แก่ปูฤๅษีใช้ เปลือกหอย กาบเพื่อปกป้องร่างกาย และแมงมุมสร้างใยบนพืช

ความร่วมมือ

ปูฤๅษี ( Calcinus laevimanus ) กับดอกไม้ทะเล

ภาวะพึ่งพาซึ่งกันและกันหรือภาวะเสียสละเพื่อประโยชน์ ซึ่งกันและกันระหว่างสายพันธุ์ต่าง ๆ คือความสัมพันธ์ระยะยาวระหว่างบุคคลของสายพันธุ์ ที่แตกต่างกัน ซึ่งบุคคลทั้งสองได้รับประโยชน์[ 38 ]ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาซึ่งกันและกันอาจเป็นแบบบังคับสำหรับทั้งสองสายพันธุ์ แบบบังคับสำหรับสายพันธุ์หนึ่งแต่เป็นทางเลือกสำหรับอีกสายพันธุ์หนึ่ง หรือเป็นทางเลือกสำหรับทั้งสองสายพันธุ์

ไบรโอลิธเป็นหลักฐานแสดงถึงความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันระหว่างปูฤๅษีและไบรโอซัวที่ เกาะอยู่บนพื้นผิว

สัตว์กินพืชหลายชนิดมีจุลินทรีย์ในลำไส้ ที่เป็นประโยชน์ต่อกัน เพื่อช่วยย่อยพืช ซึ่งย่อยยากกว่าเหยื่อที่เป็นสัตว์[ 3 ] จุลินทรีย์ในลำไส้นี้ประกอบด้วย โปรโต ซัวหรือแบคทีเรีย ที่ย่อยเซลลูโลสซึ่งอาศัยอยู่ในลำไส้ของสัตว์กินพืช[ 40 ] แนว ปะการังเกิดจากความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันระหว่างสิ่งมีชีวิตปะการังและสาหร่ายชนิดต่างๆ ที่อาศัยอยู่ภายใน[ 41 ]พืชบกและระบบนิเวศบนบกส่วนใหญ่อาศัยความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันระหว่างพืชซึ่งตรึงคาร์บอนจากอากาศ และ เชื้อรา ไมคอร์ไรซาซึ่งช่วยในการดูดซับน้ำและแร่ธาตุจากพื้นดิน[ 42 ]

ตัวอย่างหนึ่งของภาวะพึ่งพาอาศัยกันคือความสัมพันธ์ระหว่างปลาการ์ตูนโอเซลลาริสที่อาศัยอยู่ท่ามกลางหนวดของดอกไม้ทะเลริเทอร์รีปลาที่มีอาณาเขตจะปกป้องดอกไม้ทะเลจากปลาที่กินดอกไม้ทะเล และในทางกลับกัน หนวดที่ปล่อยพิษของดอกไม้ทะเลจะปกป้องปลาการ์ตูนจากผู้ล่า เมือกพิเศษบนตัวปลาการ์ตูนช่วยปกป้องมันจากหนวดที่ปล่อยพิษ[ 43 ]

ตัวอย่างเพิ่มเติมคือ ปลา โกบี้ซึ่งบางครั้งอาศัยอยู่ร่วมกับกุ้งกุ้งจะขุดและทำความสะอาดโพรงในทรายซึ่งทั้งกุ้งและปลาโกบี้อาศัยอยู่ กุ้งนั้นตาบอดเกือบสนิท ทำให้มันเสี่ยงต่อการถูกล่าเมื่ออยู่นอกโพรง ในกรณีที่เกิดอันตราย ปลาโกบี้จะใช้หางแตะกุ้งเพื่อเตือน และทั้งคู่จะรีบกลับเข้าไปในโพรง[ 44 ]ปลาโกบี้สายพันธุ์ต่างๆ ( Elacatinus spp. ) ยังช่วยกำจัดปรสิต ภายนอก ในปลาชนิดอื่นๆ ซึ่งอาจเป็นภาวะพึ่งพาอาศัยกันอีกรูปแบบหนึ่ง[ 45 ]

ตัวอย่างหนึ่งของภาวะพึ่งพาอาศัยกันโดยสมบูรณ์คือความสัมพันธ์ระหว่างหนอนท่อซิโบกลินิด กับแบคทีเรียในปล่องไฮโดรเทอร์มอลและแหล่งน้ำเย็นหนอนไม่มีทางเดินอาหาร ดังนั้นจึงต้องพึ่งพาสิ่งมีชีวิตร่วมอาศัยภายในทั้งหมดเพื่อรับสารอาหาร แบคทีเรียจะออกซิไดซ์ไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือมีเทน ซึ่งโฮสต์จัดหาให้[ 46 ]

ภาวะพึ่งพาอาศัยกันช่วยเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของสิ่งมีชีวิตทั้งสองชนิด ทำให้พวกมันสามารถเอาชนะสมาชิกในสายพันธุ์เดียวกันที่ไม่มีสิ่งมีชีวิตร่วมอาศัยได้[ 47 ]

ภาวะพึ่งพาอาศัยกันแบบไม่บังคับพบได้ในไบรโอซัว ที่เกาะติด และปูฤๅษี อาณานิคมของไบรโอซัว ( Acanthodesia commensale ) พัฒนาการเจริญเติบโตแบบหมุนวนและมอบส่วนขยายท่อเกลียวของห้องอาศัยให้กับปู ( Pseudopagurus granulimanus ) ซึ่งเดิมทีตั้งอยู่ภายในเปลือกหอยทาก[ 48 ]

ปรสิต

ส่วนหัว (scolex) ของพยาธิตัวตืดTaenia soliumปรับตัวให้เข้ากับการเป็นปรสิตโดยมีตะขอและตัวดูดเพื่อยึดเกาะกับโฮสต์

ในความสัมพันธ์แบบปรสิต ปรสิตจะได้รับประโยชน์ในขณะที่โฮสต์ได้รับอันตราย[ 49 ]การเป็นปรสิตมีหลายรูปแบบ ตั้งแต่เอนโดปรสิตที่อาศัยอยู่ภายในร่างกายของโฮสต์ ไปจนถึงเอ็กโตปรสิตและปรสิตที่ทำลายอวัยวะสืบพันธุ์ที่อาศัยอยู่บนผิวของโฮสต์ และ สัตว์ นักล่าขนาดเล็กเช่น ยุงที่มาเยือนเป็นระยะ การเป็นปรสิตเป็นรูปแบบการดำรงชีวิตที่ประสบความสำเร็จและพบได้ทั่วไป ประมาณ 40% ของสัตว์ทุกชนิดเป็นปรสิต และโดยเฉลี่ยแล้ว สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแต่ละชนิดเป็นโฮสต์ของหนอนตัวกลม 4 ชนิด พยาธิใบไม้ 2 ชนิด และพยาธิเส้นแบน 2 ชนิด[ 50 ]

การเลียนแบบ

การเลียนแบบเป็นรูปแบบหนึ่งของภาวะพึ่งพาอาศัยกัน ซึ่งสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งจะรับเอาลักษณะเด่นของสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่งมาใช้เพื่อเปลี่ยนแปลงพลวัตความสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตที่ถูกเลียนแบบ เพื่อประโยชน์ของตนเอง ในบรรดาการเลียนแบบหลายประเภทนั้น มีการเลียนแบบแบบเบทส์และแบบมุลเลอเรียน โดยแบบแรกเป็นการเอาเปรียบฝ่ายเดียว ส่วนแบบที่สองเป็นการให้ประโยชน์ร่วมกันการเลียนแบบแบบเบทส์เป็นการปฏิสัมพันธ์แบบสามฝ่ายที่เอาเปรียบกัน โดยสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่ง (ผู้เลียนแบบ) ได้วิวัฒนาการมาเพื่อเลียนแบบสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง (แบบจำลอง) เพื่อหลอกลวงสิ่งมีชีวิตชนิดที่สาม (ผู้ถูกหลอก) ในแง่ของทฤษฎีการส่งสัญญาณ ผู้เลียนแบบและแบบจำลองได้วิวัฒนาการมาเพื่อส่งสัญญาณ ส่วนผู้ถูกหลอกได้วิวัฒนาการมาเพื่อรับสัญญาณจากแบบจำลอง สิ่งนี้เป็นประโยชน์ต่อผู้เลียนแบบ แต่เป็นผลเสียต่อทั้งแบบจำลอง ซึ่งสัญญาณป้องกันตัวอ่อนแอลง และผู้ถูกหลอก ซึ่งขาดเหยื่อที่กินได้ ตัวอย่างเช่น ตัวต่อเป็นแบบจำลองที่มีการป้องกันตัวอย่างแข็งแกร่ง ซึ่งส่งสัญญาณด้วยสีดำและเหลืองที่เด่นชัดว่ามันเป็นเหยื่อที่ไม่คุ้มค่าสำหรับผู้ล่า เช่น นกที่ล่าเหยื่อด้วยสายตา แมลงวันดอกไม้หลายชนิดเลียนแบบแตนแบบเบทส์ และนกตัวใดก็ตามที่หลีกเลี่ยงแมลงวันดอกไม้เหล่านี้ก็ถือเป็นเหยื่อ[ 51 ] [ 52 ]ในทางตรงกันข้ามการเลียนแบบแบบมุลเลียนเป็นประโยชน์ร่วมกัน เนื่องจากผู้เข้าร่วมทั้งหมดเป็นทั้งแบบจำลองและผู้เลียนแบบ[ 53 ] [ 54 ]ตัวอย่างเช่น ผึ้งบัมเบิล บีต่างชนิด กันเลียนแบบกัน โดยใช้สีเตือนภัยที่คล้ายคลึงกันในโทนสีดำ ขาว แดง และเหลือง และพวกมันทั้งหมดก็ได้รับประโยชน์จากความสัมพันธ์นี้[ 55 ]

การทำความสะอาดแบบพึ่งพาอาศัยกัน

ภาวะพึ่งพาอาศัยกันในการทำความสะอาดเป็นความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตสองชนิด โดยชนิดหนึ่ง (ผู้ทำความสะอาด) จะกำจัดและกินปรสิตและวัสดุอื่นๆ จากพื้นผิวของอีกชนิดหนึ่ง (ผู้รับบริการ) [ 56 ]เชื่อกันว่าเป็นประโยชน์ร่วมกัน แต่เหล่านักชีววิทยาได้ถกเถียงกันมานานแล้วว่าเป็นการเห็นแก่ตัวร่วมกันหรือเป็นการเอาเปรียบกันกันแน่ ภาวะพึ่งพาอาศัยกันในการทำความสะอาดเป็นที่รู้จักกันดีในหมู่ปลาทะเล โดยปลาทำความสะอาด ขนาดเล็กบางชนิด โดยเฉพาะ ปลาวงศ์ Wrasseแต่ยังมีปลาในสกุลอื่นๆ อีกด้วยที่มีความเชี่ยวชาญในการหาอาหารโดยการทำความสะอาดปลาขนาดใหญ่และสัตว์ทะเลอื่นๆ เกือบทั้งหมด[ 57 ]โดยทั่วไปแล้ว ผู้รับบริการจะไปที่ 'สถานีทำความสะอาด' เฉพาะ และอยู่ในท่าที่นิ่งขณะที่ผู้ทำความสะอาดกำจัดปรสิต[ 58 ]

ปลาทำความสะอาดมีบทบาทสำคัญในการลดปรสิตในสัตว์ทะเล ฉลามบางชนิดมีส่วนร่วมในภาวะพึ่งพาอาศัยกันในการทำความสะอาด โดยปลาทำความสะอาดจะกำจัดปรสิตภายนอกออกจากตัวฉลาม[ 59 ]ฉลามแสดงพฤติกรรมเฉพาะในการโต้ตอบกับปลาเวรสทำความสะอาด ( Labroides dimidiatus ) ตัวอย่างเช่น ฉลามเลมอนจะอยู่นิ่งๆ และปลาเวรสจะว่ายเข้ามาหา มันจะสำรวจร่างกายของฉลาม ตรวจสอบเหงือก บริเวณริมฝีปาก และผิวหนัง เมื่อมันเข้าไปในปากของฉลาม ฉลามจะหยุดหายใจเพื่อให้ปลาเวรสตรวจสอบ เมื่อฉลามเริ่มปิดปาก ปลาเวรสก็จะจากไป[ 59 ]

บทบาทในวิวัฒนาการ

เพลี้ยจักจั่นได้รับการคุ้มครองจากมดกินเนื้อ

ภาวะพึ่งพาอาศัยกันได้รับการยอมรับมากขึ้นเรื่อยๆ ว่าเป็นแรงผลักดันสำคัญในการคัดเลือกเบื้องหลังวิวัฒนาการ[ 3 ] [ 60 ]หลายชนิดมีประวัติอันยาวนานของการวิวัฒนาการร่วมกัน แบบพึ่งพา อาศัย กัน [ 61 ]

แม้ว่าการอยู่ร่วมกันแบบพึ่งพาอาศัยกันเคยถูกมองข้ามว่าเป็นปรากฏการณ์วิวัฒนาการที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราว แต่ปัจจุบันมีหลักฐานมากมายที่แสดงให้เห็นว่าการเชื่อมโยงที่จำเป็นหรือไม่จำเป็นระหว่างจุลินทรีย์และระหว่างจุลินทรีย์กับโฮสต์หลายเซลล์มีผลกระทบที่สำคัญต่อเหตุการณ์สำคัญหลายอย่างในวิวัฒนาการและการสร้างความหลากหลายทางฟีโนไทป์และฟีโนไทป์ที่ซับซ้อนซึ่งสามารถตั้งรกรากในสภาพแวดล้อมใหม่ได้[ 62 ]

ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน แบบต่างฝ่ายต่างได้ประโยชน์บางครั้งอาจพัฒนามาจากภาวะปรสิตหรือภาวะพึ่งพาฝ่ายเดียวความสัมพันธ์ของเชื้อรากับพืชในรูปแบบของไมซีเลียมพัฒนามาจากภาวะปรสิตและภาวะพึ่งพาฝ่ายเดียว ภายใต้เงื่อนไขบางประการ เชื้อราบางชนิดที่เคยอยู่ในภาวะพึ่งพาอาศัยกันอาจกลายเป็นปรสิตบนพืชที่อ่อนแอหรือกำลังจะตายได้[ 63 ]ในทำนองเดียวกัน ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันระหว่างปลาการ์ตูนและดอกไม้ทะเลก็เกิดขึ้นจากความสัมพันธ์แบบพึ่งพาฝ่ายเดียว[ 64 ] [ 65 ]

การพัฒนาและวิวัฒนาการของโฮโลจีโนม

วิวัฒนาการมีต้นกำเนิดมาจากการเปลี่ยนแปลงในการพัฒนา โดยที่ความแปรผันภายในสายพันธุ์จะถูกคัดเลือกหรือต่อต้านเนื่องจากสิ่งมีชีวิตร่วมอาศัยที่เกี่ยวข้อง[ 66 ]ทฤษฎีโฮโลจีโนมเกี่ยวข้องกับจีโนมของโฮโลไบออนต์และสิ่งมีชีวิตร่วมอาศัยเข้าด้วยกันเป็นองค์รวม[ 67 ]จุลินทรีย์อาศัยอยู่ทุกหนทุกแห่งในและบนสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ทุกชนิด[ 68 ]สิ่งมีชีวิตหลายชนิดพึ่งพาสิ่งมีชีวิตร่วมอาศัยเพื่อการพัฒนาอย่างเหมาะสม ซึ่งเรียกว่าการพัฒนาร่วมกัน ในกรณีของการพัฒนาร่วมกัน สิ่งมีชีวิตร่วมอาศัยจะส่งสัญญาณไปยังโฮสต์เพื่อกำหนดกระบวนการพัฒนา การพัฒนาร่วมกันมักพบเห็นได้ทั้งในสัตว์ขาปล้องและสัตว์มีกระดูกสันหลัง[ 66 ]

การเกิดร่วมกันแบบพึ่งพาอาศัยกัน

สมมติฐานหนึ่งเกี่ยวกับต้นกำเนิดของนิวเคลียสในยูคาริโอตคือมันพัฒนามาจากภาวะพึ่งพาอาศัยกันระหว่างแบคทีเรียและอาร์เคีย[ 3 ] [ 69 ] [ 70 ]มีการตั้งสมมติฐานว่าภาวะพึ่งพาอาศัยกันนี้เกิดขึ้นเมื่ออาร์เคียโบราณ ซึ่งคล้ายกับอาร์เคียที่สร้างมีเทนในปัจจุบัน บุกรุกและอาศัยอยู่ภายในแบคทีเรียที่คล้ายกับไมโซแบคทีเรียในปัจจุบัน จนในที่สุดก็ก่อตัวเป็นนิวเคลียสในยุคแรก ทฤษฎีนี้คล้ายคลึงกับทฤษฎีที่ยอมรับกันเกี่ยวกับต้นกำเนิดของไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ในยูคาริโอต ซึ่งเชื่อกันว่าพัฒนามาจากความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันภายในเซลล์ที่คล้ายคลึงกันระหว่างโปรโตยูคาริโอตและแบคทีเรีย[ 71 ]หลักฐานสำหรับเรื่องนี้รวมถึงข้อเท็จจริงที่ว่าไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์แบ่งตัวอย่างอิสระจากเซลล์ และออร์แกเนลล์เหล่านี้มีจีโนมของตัวเอง[ 72 ]

ลินน์ มาร์กูลิสนักชีววิทยาผู้มีชื่อเสียงจากผลงานเรื่องเอนโดซิมไบโอซิสโต้แย้งว่าซิมไบโอซิสเป็นแรงขับเคลื่อนสำคัญเบื้องหลังวิวัฒนาการเธอถือว่าแนวคิดเรื่องวิวัฒนาการของดาร์วิน ที่ขับเคลื่อนด้วยการแข่งขันนั้นไม่สมบูรณ์ และอ้างว่าวิวัฒนาการมีพื้นฐานมาจาก การร่วมมือปฏิสัมพันธ์และการพึ่งพาซึ่งกันและกันระหว่างสิ่งมีชีวิต ตามที่มาร์กูลิสและดอเรียน ซาแกน บุตรชายของเธอกล่าวไว้ว่า"สิ่งมีชีวิตไม่ได้ครอบครองโลกด้วยการต่อสู้แต่ด้วยการสร้างเครือข่าย " [ 73 ]

ตัวอย่างสำคัญของความสัมพันธ์แบบวิวัฒนาการร่วม

ไมคอร์ไรซา

ประมาณร้อยละ 80 ของพืชมีท่อลำเลียงทั่วโลกสร้างความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันกับเชื้อรา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในไมคอร์ไรซาแบบอาร์บัสคูลาร์ [ 74 ] ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันนี้เกิดขึ้นเนื่องจากข้อจำกัดของความสามารถของรากพืชในการดูดซับสารอาหารในดิน โดยเฉพาะฟอสเฟตและไนโตรเจน ซึ่งมีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืช[ 75 ]

การผสมเกสร

การผสมเกสรเป็นความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันระหว่างพืชดอกและสัตว์ที่ช่วยผสมเกสร

พืชดอกและสัตว์ที่ช่วยผสมเกสรได้วิวัฒนาการร่วมกัน พืชหลายชนิดที่ได้รับการผสมเกสรโดยแมลง (ในเอนโตโมฟิลี ) ค้างคาวหรือนก (ในออร์นิโทฟิลี ) มีดอกไม้ที่มีลักษณะเฉพาะสูงซึ่งได้รับการดัดแปลงเพื่อส่งเสริมการผสมเกสรโดยผู้ผสมเกสรเฉพาะที่ปรับตัวให้เหมาะสม พืชดอกชนิดแรกในบันทึกฟอสซิลมีดอกไม้ที่ค่อนข้างเรียบง่ายการเกิดสปีชีส์ ใหม่แบบปรับตัวได้ ทำให้เกิดกลุ่มพืชที่หลากหลายอย่างรวดเร็ว และในขณะเดียวกัน การเกิดสปีชีส์ใหม่ที่สอดคล้องกันก็เกิดขึ้นในกลุ่มแมลงบางกลุ่ม พืชบางกลุ่มพัฒนาน้ำหวานและละอองเรณูเหนียวขนาดใหญ่ ในขณะที่แมลงวิวัฒนาการรูปร่างที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นเพื่อเข้าถึงและรวบรวมแหล่งอาหารที่อุดมสมบูรณ์เหล่านี้ ในบางกลุ่มอนุกรมวิธานของพืชและแมลง ความสัมพันธ์ได้กลายเป็นแบบพึ่งพา[ 76 ]โดยที่พืชแต่ละชนิดสามารถได้รับการผสมเกสรโดยแมลงเพียงชนิดเดียวเท่านั้น[ 77 ]

มด Pseudomyrmexบนต้นอะคาเซียหนามวัว ( Vachellia cornigera ) ที่มี Beltian bodies ซึ่งให้โปรตีนแก่มด[ 78 ]

มดอะคาเซียและต้นอะคาเซีย

มดอะคาเซีย ( Pseudomyrmex ferruginea ) เป็นมดที่อาศัยอยู่บนต้นไม้โดยเฉพาะ ซึ่งทำหน้าที่ปกป้องอะคาเซียหลายชนิด ( Vachellia ) จากแมลงที่ล่าเหยื่อและจากพืชชนิดอื่นที่แย่งแสงแดด และต้นไม้ยังเป็นแหล่งอาหารและที่พักพิงสำหรับมดและตัวอ่อนของมันด้วย[ 78 ]

การกระจายเมล็ด

การกระจายเมล็ดคือการเคลื่อนย้าย การแพร่กระจาย หรือการขนส่งเมล็ดออกจากต้นแม่ พืชมีความคล่องตัวจำกัดและต้องอาศัยพาหะในการกระจายเมล็ดหลายชนิดเพื่อขนส่งส่วนขยายพันธุ์ ซึ่งรวมถึง พาหะ ทางกายภาพเช่น ลม และ พาหะ ทางชีวภาพเช่น นก เพื่อดึงดูดสัตว์ พืชเหล่านี้จึงวิวัฒนาการลักษณะทางสัณฐานวิทยา เช่นสี มวล และความคงทนของผลไม้ ที่สัมพันธ์กับตัวแทนการกระจายเมล็ดโดยเฉพาะ [ 79 ]ตัวอย่างเช่น พืชอาจวิวัฒนาการสีผลไม้ที่โดดเด่นเพื่อดึงดูดนกกินผลไม้ และนกอาจเรียนรู้ที่จะเชื่อมโยงสีดังกล่าวกับแหล่งอาหาร[ 80 ]

การตรึงไนโตรเจนในพืชตระกูลถั่ว

ปุ่มรากแต่ละปุ่มซึ่งประกอบด้วย แบคทีเรีย Rhizobiaceae นับพันล้านตัว จะตรึงไนโตรเจนโดยอาศัยความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันกับพืชตระกูลถั่ว

ไรโซเบียเป็นแบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจนภายในปุ่มรากของพืชตระกูลถั่วเช่นถั่วและโคลเวอร์ ไร โซเบียต้องการพืช เป็นโฮสต์เพื่อแสดงยีนสำหรับการตรึงไนโตรเจนพวกมันไม่สามารถตรึงไนโตรเจนได้ด้วยตนเอง[ 81 ] ไรโซเบียจะเข้าไปติดเชื้อที่รากของพืชตระกูลถั่วและสร้างปุ่มรากซึ่งพวกมันจะตรึงก๊าซไนโตรเจน (N ) จากบรรยากาศ เปลี่ยนให้เป็นไนโตรเจนในรูปแบบที่ใช้ประโยชน์ได้ง่ายขึ้น จากนั้นไนโตรเจนจะถูกส่งออกไปและใช้สำหรับการเจริญเติบโตในพืชตระกูลถั่ว[ 82 ]

ไลเคน

ไลเคนเป็นโคโลนี ลูกผสม ของสาหร่ายหรือไซยาโนแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ร่วมกันแบบพึ่งพาอาศัยกันระหว่างเส้นใยไฮฟาของเชื้อรา หลายชนิด และจุลินทรีย์อื่นๆ ที่ฝังอยู่ในชั้นนอกหรือคอร์เทกซ์ในความสัมพันธ์แบบพึ่งพาซึ่งกันและกัน ไลเคนสามารถเจริญเติบโตได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น หินเปล่า[ 83 ] [ 84 ] [ 85 ]

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. แฟรงก์เขียน (หน้า 195): "Nach den erweiterten Kenntnissen, die wir in den letzten Jahren über das Zusammenleben zweier verschiedenartiger Wesen gewonnen haben, ist es ein dringendes Bedürfniss, die einzelnen von einander abweichenden Formen dieser Verhältnisse mit besonderen Bezeichnungen ถึง belegen, da man fast für alle bisher den Ausdruck Parasitsmus gebrauchte. Wir müssen sämmtliche Fälle, wo überhaupt ein Auf-oder Ineinanderwohnen zweier verschiedener Species stattfindet, unter einen weitesten Begriff Bringen, welcher die โรลล์ ตายซะ beide Wesen dabei spielen, noch nicht berücksichtigt, also auf das blosse Zusammenleben begründet ist, und wofür sich die Bezeichnung Symbiotismus empfehlen dürfte." (หลังจากความรู้ที่ขยายวงกว้างขึ้นที่เราได้รับในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเกี่ยวกับการอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่แตกต่างกัน มีความจำเป็นเร่งด่วนที่จะต้องกำหนดชื่อเฉพาะให้กับรูปแบบความสัมพันธ์แต่ละแบบที่แตกต่างกัน เนื่องจากจนถึงขณะนี้เราใช้คำว่า "ปรสิต" สำหรับเกือบทุกกรณี เราต้องนำทุกกรณี ไม่ว่าสิ่งมีชีวิตชนิดใดชนิดหนึ่งในสองชนิดที่แตกต่างกันจะอาศัยอยู่บนหรือในสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น มาอยู่ภายใต้แนวคิดที่กว้างที่สุดซึ่งไม่ได้พิจารณาบทบาทที่สิ่งมีชีวิตทั้งสองเล่น (และดังนั้นจึงขึ้นอยู่กับการอยู่ร่วมกันเพียงอย่างเดียว) และอาจแนะนำให้ใช้คำว่า symbiotismus [เช่น symbiosis] [ 7 ]
  • โลโก้ Wiktionaryความหมายของคำว่า "ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน" ( symbiosis)จากพจนานุกรมวิกิพีเดีย
  • โลโก้ Wikimedia Commonsสื่อที่เกี่ยวข้องกับภาวะพึ่งพาอาศัยกัน (Symbiosis) ในวิกิมีเดียคอมมอนส์
  • ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับภาวะพึ่งพาอาศัยกันในวิกิดาต้า
  • วิดีโอ TED-Education
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Symbiosis&oldid=1362990884 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน

ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน ( พหูพจน์ : ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน ) คือ ปฏิสัมพันธ์ทางชีวภาพที่ใกล้ชิดและยาวนานระหว่างสิ่งมีชีวิต สอง ชนิดที่แตกต่างกัน ในปี พ.ศ.

คำนิยาม

คำว่า "symbiosis" มาจาก ภาษากรีกโบราณ συμβίωσις symbíōsis : อยู่ด้วย, ความเป็นเพื่อน < σύν sýn : ร่วมกัน; และ βίωσις bíōsis : การดำรงชีวิต [ 5 ]

Obligate versus facultative

Relationships can be obligate, meaning that one or both of the symbionts entirely depend on each other for survival. For example, in lichens , which consist of fungal and photosynthetic symbionts, the fungal partners cannot live on their own.

Ecto- and endosymbiosis

Ectosymbiosis is a symbiotic relationship where the symbiont lives on the surface of the host , including its digestive tract or exocrine gland ducts.