Все перечисленные типы взаимоотношений могут иметь место как в отношениях микроорганизмов друг с другом, так и в отношениях микроорганизмов с макроорганизмами (животными и растениями). Рассмотрим примеры того, каким образом реализуются перечисленные типы взаимоотношений в мире микроорганизмов
Взаимоотношения между микроорганизмами разных видов.
Мутуализм. Примером мутуалистических взаимоотношений являются отношения между молочнокислыми бактериями и дрожжами в кефире и кумысе, а также в хлебном квасе и некоторых других продуктах. В этом случае молочнокислые бактерии сбраживают сахара с образованием молочной кислоты, которая создает благоприятную для развития дрожжей кислую среду. Кроме того, молочная кислота служит для дрожжей хорошим источником углеродного питания. В свою очередь дрожжи благоприятно влияют на развитие молочнокислых бактерий, устраняя вредный для них избыток молочной кислоты, и таким образом, регулируя рН среды. Кроме того, дрожжи способны продуцировать витамины, которые необходимы для развития молочнокислых бактерий. Отмирающие клетки дрожжей содержат много белков, которые обеспечивают азотное питание молочнокислых бактерий.
Сходные взаимоотношения можно наблюдать в так называемом чайном грибе, состоящем из уксуснокислых бактерий и дрожжей. В данном случае, уксуснокислые бактерии получают энергию, осуществляя неполное окисление этанола, который образуется дрожжами при сбраживании сахаров. При этом уксуснокислые бактерии окисляют этанол до уксусной кислоты. В результате этого происходит подкисление среды, что благоприятно сказывается на дальнейшем развитии дрожжей.
В качестве классического примера мутуализма рассматривались до последнего времени взаимоотношения между грибами и микроскопическими водорослями или цианобактериями в лишайниках. В талломе лишайника гриб и микроскопическая водоросль или цианобактерия так тесно связаны между собой, что образуют единое растительное тело. По-видимому, лишайники возникли в результате перехода некоторых представителей различных групп грибов от сапротрофного способа питания к использованию продуктов ассимиляции автотрофной цианобактерии или водоросли. Из такого симбиоза, как считалось, извлекают пользу оба партнера. Как правило, формообразующим компонентом является грибная часть лишайника, которую называют также микобионт. Водоросль или цианобактерия составляет часть лишайника, называемую фикобионтом. Гриб (микобионт) поглощает из окружающей среды воду и минеральные вещества и снабжает ими водоросль или цианобактерию и, кроме того, защищает фикобионт от экстремальных воздействий внешней среды, окружая его своими гифами. В свою очередь водоросль или цианобактерия (фикобионт) осуществляет процесс фотосинтеза, а образующиеся в его процессе органические вещества используются грибом. На основании этого взаимоотношения между грибом и водорослью в лишайнике можно рассматривать как взаимовыгодные или мутуалистические.
Однако в последнее время стали считать, что отношения между грибом и водорослью могут быть построены на паразитизме, особенно сильном со стороны гриба. Гриб утилизирует органические вещества, образованные водорослью, а при отмирании клеток водорослей использует в питание и сами отмершие клетки водорослей, переходя при этом к сапротрофному типу питания. То, что отношения являются паразитическими, подтверждается микроскопическими исследованиями. Установлено, что грибы в лишайнике образуют гаустории - специализированные гифы, которые характерные для паразитических грибов. Гаустории проникают в фотосинтезирующие клетки водорослей, потребляя из них органические вещества. Кроме того, грибы в лишайнике образуют также другие особые органы, характерные для паразитических грибов – апрессории, которые плотно прилегают к поверхности клеток водорослей и внедряются в них своими выступами, поглощая из них питательные вещества. Можно разделить партнеров, то есть изолировать гриб и водоросль или цианобактерию и культивировать по отдельности их чистые культуры. При этом гриб образует компактные колонии, совершенно непохожие на симбиотический организм. Для его роста необходим широкий набор сложных углеводов. Напротив, выделенные из лишайника водоросли или цианобактерии быстрее растут в свободном состоянии, чем в лишайнике. На основании этого делается заключение о том, что партнерство в лишайнике скорее является контролируемым паразитизмом гриба на водоросли или цианобактерии, чем мутуалистическим симбиозом. Вместе с тем, принимая во внимание то, что, во многих случаях, в условиях, где развиваются лишайники, водоросли не имели бы шансов на выживание, если бы развивались самостоятельно, отношения между грибами и цианобактериями можно рассматривать как мутуалистические. Этот пример показывает, что в некоторых случаях грань между паразитизмом и мутуализмом весьма условна.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.