Simbiosi

Definizione di simbiosi

Una simbiosi è un’interazione evoluta o una stretta relazione vivente tra organismi di specie diverse, di solito con benefici per uno o entrambi gli individui coinvolti. Le simbiosi possono essere “obbligate”, nel qual caso la relazione tra le due specie è così interdipendente, che ciascuno degli organismi non è in grado di sopravvivere senza l’altro, o “facoltative”, in cui le due specie si impegnano in una partnership simbiotica attraverso la scelta, e possono sopravvivere individualmente., Le simbiosi obbligate sono spesso evolute per un lungo periodo di tempo, mentre le simbiosi facoltative possono essere adattamenti comportamentali più moderni; dato il tempo, le simbiosi facoltative possono evolvere in simbiosi obbligate.

L’endosimbiosi è una relazione simbiotica, che si verifica quando uno dei partner simbiotici vive all’interno del corpo dell’altro. L’endosimbiosi può avvenire sia all’interno delle cellule (simbiosi intercellulare) dell’organismo “ospite”, sia all’esterno delle cellule (simbiosi extracellulare)., D’altra parte, l’ectosimbiosi è una relazione simbiotica in cui un organismo vive sulla superficie corporea dell’ospite, incluso il rivestimento del tratto digestivo, o ghiandole esocrine come il muco o le ghiandole sudoripare.

Tipi di simbiosi

Mutualismo

I mutualismi sono una forma di simbiosi in cui entrambi i partner simbiotici beneficiano dell’interazione, spesso con un significativo guadagno di fitness per una o entrambe le parti., I mutualismi possono assumere la forma di relazioni risorsa-risorsa, relazioni servizio-risorsa o relazioni servizio-servizio.

I mutualismi delle risorse-risorse (noti anche come ‘mutualismi trofici’) avvengono attraverso lo scambio di una risorsa per un’altra tra i due organismi coinvolti. I mutualismi risorsa-risorsa si verificano più spesso tra un autotropo (un organismo fotosintetizzante) e un eterotropo (un organismo che deve assorbire o ingerire cibo per ottenere energia)., La maggior parte delle piante ha un mutualismo trofico chiamato associazione micorrizica, che è una simbiosi tra le radici delle piante e un fungo. Il fungo colonizza le radici delle piante e viene fornito con carboidrati, saccarosio e glucosio. In cambio, la pianta beneficia delle maggiori capacità di assorbimento di acqua e minerali dei funghi.

I mutualismi di servizio-risorsa si verificano quando il partner simbiotico fornisce un servizio in cambio di una ricompensa di risorse. Uno degli esempi più noti di questo è lo scambio tra le piante e i loro impollinatori., Durante la visita le piante per ottenere una fornitura di nettare ricco di energia, l’impollinatore (insetti, uccelli, falene, pipistrelli, ecc), fornisce alla pianta il vantaggio di essere impollinata, garantendo al contempo la distribuzione del proprio polline quando l’impollinatore visita più piante della stessa specie.

Una rara forma di simbiosi mutualistica si presenta sotto forma di interazioni servizio-servizio. Come suggerisce il nome, entrambi i partner simbiotici ricevono un servizio, come riparo o protezione dai predatori., Ad esempio, la stretta relazione tra il pesce anemone (famiglia: Pomacentridae) e gli anemoni di mare fornisce ad entrambi i partner protezione dai predatori. Il pesce anemone, che hanno evoluto uno strato di muco più spesso sulla loro pelle per impedire loro di essere punto da nematocisti dell’anemone, sono dotati di riparo dai predatori e un posto per riprodursi, mentre aggressivamente caccia via altri pesci che possono cercare di mordere le estremità fuori i tentacoli ricchi di sostanze nutritive., Tuttavia, si sostiene che ci sono pochissimi mutualismi veramente servizio-servizio in quanto di solito c’è una componente di risorse nella simbiosi. Nel caso del mutualismo pesce anemone-anemone, i nutrienti dai rifiuti di pesce anemone forniscono cibo per le alghe simbiotiche, che vivono all’interno dei tentacoli dell’anemone e forniscono energia all’anemone attraverso la fotosintesi. In questo modo, le simbiosi si dimostrano altamente complesse e indicative del delicato equilibrio all’interno degli ecosistemi.,

Commensalismo

Il commensalismo è una simbiosi in cui un organismo beneficia e spesso dipende completamente dall’altro per il cibo, il riparo o la locomozione, senza alcun effetto evidente sull’ospite. La relazione tra balene e cirripedi è un esempio di commensalismo. I cirripedi si attaccano alla pelle dura delle balene e beneficiano del movimento diffuso e dell’esposizione alle correnti, da cui si nutrono, mentre la balena non è apparentemente influenzata dalla loro presenza.

Amensalismo

Sul lato opposto del commensalismo c’è l’amensalismo., Ciò si verifica quando un organismo è inibito o danneggiato dalla presenza dell’altro, che non ne beneficia. L’amensalismo può comportare una competizione, in cui un organismo più grande, più potente o più adatto all’ambiente esclude un altro organismo dalla sua fonte di cibo o riparo; ad esempio, una pianta oscura un’altra mentre cresce alla sua velocità e altezza normali. In alternativa, l’antibiosi, dove un organismo secerne sostanze chimiche come sottoprodotti che uccidono o danneggiano l’altro organismo, ma non beneficiano dell’altro, può essere vista comunemente in natura.,

Parassitismo

Il parassitismo è la forma non mutualistica della simbiosi, che si verifica quando uno degli organismi beneficia a spese dell’altro. A differenza della predazione, il parassitismo non comporta necessariamente la morte diretta dell’organismo parassitato e spesso è indispensabile per il ciclo vitale del parassita mantenere vivo il suo ospite. A volte l’ospite parassitato viene ucciso come risultato dell’invasione parassitaria; in questo caso, l’invasore è noto come “parassitoide”., Il parassitismo può comportare l’infiltrazione diretta del corpo ospite per nutrirsi del tessuto, influenzando comportamenti a beneficio del parassita, o cleptoparassitismo, in cui il parassita ruba cibo o altre risorse da un ospite.

La simbiosi parassitaria appare in molte forme; alcuni sono relativamente non minacciosi, ad esempio ectoparassiti, come le pulci, che si nutrono del sangue di animali più grandi e possono causare prurito scomodo., Tuttavia, l’ectoparassite può agire come vettore o vettore, che trasmette endoparassiti intercellulari come batteri e virus all’ospite, causando spesso danni significativi o morte.

Il parassitismo della covata, una forma di cleptoparassitismo, può imporre un costo significativo sull’idoneità dell’ospite. Questo è comune negli uccelli (in particolare nei cuculi), negli insetti e in alcuni pesci, dove il parassita depone le uova all’interno del nido di un ospite e successivamente riceve il cibo o il riparo destinato alla prole ospite., Il parassitismo della covata può provocare un alto numero di morte della prole, a causa della fame, del rifiuto della prole o dell’abbandono dei nidi da parte dei genitori ospitanti, o dei parassiti che rimuovono la prole ospite dai nidi.

È stato ipotizzato che una simbiosi parassitaria possa essere evoluta da altre forme di simbiosi più benevole; un partner può iniziare a sfruttare una relazione precedentemente mutualistica prendendo più di una risorsa o servizio di quanto viene restituito, o non contribuendo affatto ai benefici della partnership.,

Esempi di simbiosi

Coralli e Zooxantelle

I coralli sono costituiti da animali chiamati polipi di coralli. I polipi corallini hanno una simbiosi mutualistica obbligatoria altamente specializzata con alghe fotosintetiche chiamate zooxantelle (pronunciate “zoo-zan-THELL-ee”), che vivono all’interno del tessuto corallino. Le zooxantelle catturano la luce solare e la convertono in ossigeno e energia, sotto forma di zuccheri e lipidi che vengono trasferiti ai tessuti corallini e forniscono nutrienti per sopravvivere e crescere., In cambio, le zooxantelle sono dotate di anidride carbonica, fosforo e azoto come sottoprodotto del processo metabolico del corallo. Sebbene i coralli non possano sopravvivere senza zooxantelle, possono alterare la quantità all’interno dei loro tessuti, alterando la quantità di nutrienti che le alghe ricevono. Tuttavia, se la temperatura dell’acqua diventa troppo alta per un lungo periodo di tempo, i coralli subiscono stress ed espellono tutte le loro zooxantelle e non sono dotati di nutrienti sufficienti per sopravvivere. Ciò si traduce in sbiancamento dei coralli.,

Pesce più pulito

Molti pesci vengono infettati da ectoparassiti, che vengono generati nell’acqua e si attaccano alla pelle e alle ghiandole per nutrirsi del sangue dell’ospite. Alcune specie altamente specializzate di pesci hanno sviluppato una simbiosi mutualistica facoltativa con molte specie di pesci più grandi, per cui rimuovono gli ectoparassiti dai pesci più grandi, fornendo un servizio di “pulizia”. Un esempio è il tordo pulitore Bluestreak (Labroides dimidiatus), pesci tropicali che aspettano presso le “stazioni di pulizia” che i pesci più grandi visitano per rimuovere i loro parassiti., Il pesce pulitore eseguire una speciale ‘danza’, che attira il pesce ospite, e pubblicizza il servizio di pulizia. Sebbene i pesci più puliti si mettano in apparente grande pericolo nuotando nelle cavità della bocca anche dei predatori più voraci, il servizio che forniscono è così efficace che sono molto raramente danneggiati dal pesce ospite e conducono ripetute visite “clienti”.,

Cordiceps

Il fungo Cordyceps (famiglia: Cordycipitaceae) è un endoparassite fungino particolarmente diffuso e mortale di insetti e altri artropodi, che infetta il suo ospite, sostituendo tutto il tessuto dell’ospite con il suo micelio. Alla fine, l’ascocarpo, il corpo fruttifero, erutta fuori dal corpo dell’ospite e rilascia le spore riproduttive. La maggior parte dei Cordyceps sono specializzati su una singola specie ospite. Il’ fungo zombie’, Ophiocordyceps unilateralis sono appositamente adattati per parassitare la formica carpentiere, Camponotus leonardi., Le spore del fungo zombie si attaccano alla formica e si rompono nei suoi tessuti usando enzimi; il comportamento della formica viene quindi manipolato dal fungo. La formica si stacca dalla sua colonia sul fondo della foresta, si arrampica sul gambo di una pianta e alloggia le sue mandibole in modo innaturale in profondità in una foglia. Una volta attaccata alla foglia, la formica si immobilizza e il fungo inizia a prendere il sopravvento sui tessuti, preparandosi a riprodursi attraverso il suo corpo fruttifero. Il fungo è altamente sofisticato, avendo elevato il suo ospite in alto in modo che le sue spore possano essere disperse più lontano che se l’ospite fosse a terra.,

• Evoluzione – Il graduale cambiamento delle caratteristiche o dei geni all’interno e tra le specie.
• Concorrenza-L’interazione tra due o più specie che risulta da entrambi (o tutti) il tentativo di sfruttare una risorsa.
• Predazione-Il processo di un animale cattura e si nutre di un altro animale ‘preda’.
• Altruismo-Comportamento dell’animale che avvantaggia un altro, senza alcun beneficio o con danno per l’animale originale.

Quiz

1. Una simbiosi che avvantaggia un organismo e uccide l’altro è:
A., Ammensalismo
B. Parassitismo
C. Commensalismo
D. Dimorfismo

2. L’interazione tra cleaner fish e i loro ospiti è:
A. Resource-resource symbiosis
B. Resource-Service symbiosis
C. Service-service symbiosis

3. Nella simbiosi corallo-zooxantelle, la relazione è:
A. Parasitic
B. Facultative
C. Altruistic
D. Obligate

4. Che tipo di simbiosi comporta il “commensalismo”?
A. Vantaggi per entrambi i partner
B. Vantaggi per nessuno dei due partner
C. Vantaggi per un partner mentre l’altro è inalterato
D. Vantaggi per un partner a spese dell’altro