CO JE TO TROFICKÝ VZÁJEMNOST? (S PŘÍKLADY) - BIOLOGIE - 2025

Trofický mutualismus nebo sintrofismo je interakce mezi organismů různých druhů, v nichž obě spolupracují pro získání nebo snížení živin a minerálních iontů. Interakce představuje výměnu živin mezi druhy.

Obecně jsou členy vztahu autotrofní a heterotrofní organismus. Existují případy povinného i volitelného vzájemnosti.

Zdroj: Adrian Pingstone (Arpingstone), z Wikimedia Commons

Nejčastěji studovanými případy povahy trofického vzájemného působení jsou interakce mezi bakteriemi vázajícími dusík a rostlinami luštěnin, mycorrhizae, lišejníky, trávicí symbionty.

Co je to trofický vzájemnost?

Mutualismus: vztah +, +

Organizmy komunity - různé druhy, které koexistují ve stejném čase a prostoru - nejsou navzájem izolovány. Druhy interagují různými způsoby, obvykle v síti složitých vzorců.

Biologové pojmenovali každou z těchto interakcí v závislosti na tom, jak jsou ovlivněny členy interakce. V této souvislosti je vzájemnost definována jako vztah, ve kterém se druhy sdružují a oba získávají výhody.

Druhy vzájemnosti

V přírodě existuje široká rozmanitost vzájemných vztahů. Trofický vzájemný vztah nastává, když interagující druh spolupracuje při získávání potravy.

To je také známé jako “syntrophism”, termín od řeckých kořenů syn který znamená vzájemný a trophe, který znamená výživu. V angličtině je tato interakce známa pod názvem interakce prostředek-prostředek.

Kromě trofického vzájemnosti existují i ​​čisticí vzájemné vztahy, kde si druhy vyměňují úklidové služby za účelem ochrany nebo jídla; defenzivní vzájemnost, kde se druh chrání před možnými dravci, a rozptýlený vzájemnost, jako v případě zvířat, která rozptylují semena rostlin.

Jiný klasifikační systém rozděluje vzájemnost na povinnou a volitelnou. V prvním případě oba organismy žijí velmi blízko a není možné, aby žily bez přítomnosti svého partnera.

Naproti tomu fakultativní vzájemný vztah nastává, když dva členové interakce mohou za určitých podmínek žít bez druhého. V přírodě byly dva typy vzájemnosti, povinné a fakultativní, prokázány v kategorii trofického vzájemnosti.

Mutualismus je stejný jako symbióza?

Termín vzájemný vztah je často používán jako synonymum pro symbiózu. Ostatní vztahy jsou však také symbiotické, jako je komenzalismus a parazitismus.

Symbióza, přísně vzato, je úzká interakce mezi různými druhy po dlouhou dobu.

Příklady trofického vzájemnosti

Bakterie a luštěninové rostliny fixující dusík

Některé mikroorganismy mají schopnost fixovat atmosférický dusík prostřednictvím symbiotických asociací s luštěninami. Mezi hlavní rody patří mimo jiné Rhizobium, Azorhizobium, Allorhizobium.

K vzájemnému vztahu dochází díky tvorbě uzlu v kořeni rostliny, oblasti, kde dochází k fixaci dusíku.

Rostlina vylučuje řadu látek známých jako flavonoidy. Ty podporují syntézu dalších sloučenin v bakteriích, které upřednostňují spojení mezi ní a kořenovými chloupky.

Mycorrhizae

Mycorrhizae jsou asociace mezi houbou a kořeny rostliny. Zde rostlina dodává houbě energii ve formě uhlohydrátů a reaguje s ochranou.

Houba zvyšuje povrch kořenů rostliny pro absorpci vody, dusíkatých sloučenin, fosforu a dalších anorganických sloučenin.

Po příjmu těchto živin zůstává rostlina zdravá a umožňuje jí efektivní růst. Stejným způsobem je houba také zodpovědná za ochranu rostliny před možnými infekcemi, které se mohou dostat přes kořen.

Symbióza typu endomycorrhiza zvyšuje účinnost rostliny proti různým negativním faktorům, jako je napadení patogeny, sucho, extrémní slanost, přítomnost toxických těžkých kovů nebo jiných znečišťujících látek atd.

Lišejníky

Tento termín popisuje vztah mezi houbou (ascomycete) a řasou nebo sinicemi (modrozelené řasy).

Houba obklopuje buňky svého společníka řas, uvnitř fungálních tkání, které jsou pro asociaci jedinečné. Pronikání řas do buněk se provádí pomocí hyfy známé jako haustorium.

V této asociaci houba získává živiny z řas. Řasy jsou fotosyntetickou součástí asociace a mají schopnost produkovat živiny.

Houba nabízí vlhké podmínky pro její vývoj a ochranu před nadměrným zářením a jinými poruchami, biotickými i abiotickými.

Když jeden z členů odpovídá modré zelené řase, houba také těží z fixace dusíku svého partnera.

Sdružení zvyšuje přežití obou členů, tento vztah však není nezbytný pro růst a reprodukci organismů, které je tvoří, zejména v případě řas. Ve skutečnosti může mnoho symbiotických druhů řas žít nezávisle.

Lišejníky jsou velmi rozmanité a najdeme je v různých velikostech a barvách. Jsou klasifikovány jako listoví, korýši a ovocné lišejníky.

Řezačky listů a houby

Je známo, že někteří mravenci sbírají určité druhy hub. Účelem tohoto vztahu je konzumovat plodnice, které jsou produkovány houbami.

Mravenci berou rostlinné látky, jako jsou listy nebo okvětní lístky, rozřezávají je na kousky a tam zasadí části mycelia. Mravenci staví druh zahrady, kde později konzumují plody své práce.

Symbionty u přežvýkavců

Základní potravina přežvýkavců, tráva, obsahuje vysoké množství celulózy, molekuly, kterou spotřebitelé nedokážou trávit.

Přítomnost mikroorganismů (bakterií, hub a prvoků) v trávicím systému těchto savců umožňuje trávení celulózy, protože ji přeměňují na řadu organických kyselin. Kyseliny mohou být přežvýkavci používány jako zdroj energie.

Neexistuje způsob, jak by přežvýkavci mohli trávu trávit a účinně ji trávit bez přítomnosti výše uvedených organismů.

Reference

1. Parga, ME a Romero, RC (2013). Ekologie: dopad současných environmentálních problémů na zdraví a životní prostředí. Ekologické edice.
2. Patil, U., Kulkarni, JS, a Chincholkar, SB (2008). Základy mikrobiologie. Nirali Prakashan, Pune.
3. Poole, P., Ramachandran, V., & Terpolilli, J. (2018). Rhizobie: od saprofytů po endosymbionty. Nature Reviews Microbiology, 16 (5), 291.
4. Sadava, D., a Purves, WH (2009). Life: The Science of Biology. Panamerican Medical Ed.
5. Singh, DP, Singh, HB a Prabha, R. (Eds.). (2017). Interakce rostlin a mikrobů v agroekologických perspektivách: Svazek 2: Mikrobiální interakce a agroekologické dopady. Springer.
6. Somasegaran, P., & Hoben, HJ (2012). Příručka pro rhizobii: metody v technologii luštěnin a Rhizobia. Springer Science & Business Media.
7. Wang, Q., Liu, J., a Zhu, H. (2018). Genetické a molekulární mechanismy, které jsou základem symbiotické specifičnosti v interakcích luštěnin a Rhizobia. Hranice ve vědě o rostlinách, 9, 313.