Комменсализм
Комменсализм — это долговременное биологическое взаимодействие ( симбиоз ), при котором представители одного вида получают пользу, в то время как представители другого вида не получают ни пользы, ни вреда. [ 1 ] Это контрастирует с мутуализмом , при котором оба организма получают выгоду друг от друга; аменсализм , когда одному наносится вред, а другой остается незатронутым; и паразитизм , когда одному наносится вред, а другому – выгода.
Комменсал (вид, который получает выгоду от ассоциации) может получать питательные вещества, укрытие, поддержку или передвижение от вида-хозяина, что практически не затрагивается. Комменсальные отношения часто возникают между более крупным хозяином и меньшим комменсалом; организм - хозяин не модифицирован, тогда как виды-комменсалы могут демонстрировать значительную структурную адаптацию, соответствующую его привычкам, как, например, у ремор , которые ездят, прикрепленные к акулам и другим рыбам. Реморы питаются фекалиями своих хозяев. [ 2 ] в то время как лоцманские рыбы питаются остатками еды своих хозяев. Многочисленные птицы садятся на тела крупных травоядных млекопитающих или питаются насекомыми, добытыми пасущимися млекопитающими. [ 3 ]
Этимология
[ редактировать ]Слово «комменсализм» происходит от слова «commensal», означающего «еда за одним столом» в социальном взаимодействии людей, которое, в свою очередь, пришло из французского языка из средневекового латинского commensalis , что означает «делить стол», от префикса com. - , что означает «вместе», и mensa , что означает «стол» или «еда». [ 4 ] университетах Комменсальность в Оксфордском и Кембриджском означает, что профессора едят за одним столом со студентами (поскольку они живут в одном «колледже»). [ нужна ссылка ]
Пьер-Жозеф ван Бенеден ввел термин «комменсализм» в 1876 году. [ 5 ]
Примеры комменсальных отношений
[ редактировать ]
Комменсальный путь проходили животные, которые питались отбросами вокруг человеческих мест обитания, или животные, которые охотились на других животных, привлеченных в человеческие лагеря. Эти животные установили комменсальные отношения с людьми, в которых животные получали пользу, но люди получали мало пользы или вреда. Те животные, которые были наиболее способны воспользоваться ресурсами, связанными с человеческими лагерями, были бы «укротителями»: менее агрессивными, с более короткими борьбы или бегства дистанциями . Позже эти животные установили более тесные социальные или экономические связи с людьми, что привело к домашним отношениям. [ 7 ] [ 8 ]
Скачок от синантропной популяции к домашней мог произойти только после того, как животные перешли от антропофилии к привыканию, к комменсализму и партнерству, и в этот момент установление взаимных отношений между животным и человеком заложило бы основу для приручения. , включая содержание в неволе, а затем разведение под контролем человека. С этой точки зрения, одомашнивание животных — это коэволюционный процесс, в котором популяция реагирует на давление отбора, одновременно адаптируясь к новой нише , включающей другой вид с развивающимся поведением. [ 8 ]
Собаки
[ редактировать ]Собака Евразии была первым одомашненным животным, она была одомашнена и широко распространена по всей до конца плейстоцена , задолго до выращивания сельскохозяйственных культур или приручения других животных. [ 9 ] Часто полагают, что собака является классическим примером домашнего животного, которое, вероятно, прошло комменсальный путь к одомашниванию. Археологические свидетельства, такие как собака из Бонна-Оберкасселя, датируемая примерно 14 000 лет назад, [ 10 ] поддерживает гипотезу о том, что одомашнивание собак предшествовало возникновению сельского хозяйства. [ 11 ] [ 12 ] и начался незадолго до последнего ледникового максимума , когда охотники-собиратели охотились на мегафауну .
Волки, которых чаще всего привлекали человеческие лагеря, были менее агрессивными, субдоминантными членами стаи с пониженной реакцией на бегство, более высоким порогом стресса и менее осторожными по отношению к людям и, следовательно, лучшими кандидатами на приручение. [ 7 ] Протособаки могли воспользоваться трупами, оставленными на месте первыми охотниками, помочь в поимке добычи или обеспечить защиту от крупных конкурирующих хищников при добыче. [ 12 ] Однако степень, в которой протодомашние волки могли стать зависимыми от такого образа жизни до одомашнивания и без помощи человека, неясна и широко обсуждается. Напротив, кошки , возможно, стали полностью зависеть от комменсального образа жизни, прежде чем их одомашнили, охотясь на других комменсальных животных, таких как крысы и мыши, без какой-либо помощи со стороны человека. Спор о том, в какой степени некоторые волки были комменсалами с людьми до приручения, возник из-за споров об уровне человеческой преднамеренности в процессе приручения, который остается непроверенным. [ 8 ] [ 13 ]
Самым ранним признаком одомашнивания собак была неотенизация морфологии черепа. [ 14 ] [ 15 ] [ 7 ] и укорочение длины морды, что приводит к скученности зубов, уменьшению размера зубов и уменьшению количества зубов, [ 16 ] [ 7 ] что объясняется сильным отбором на снижение агрессии. [ 15 ] [ 7 ] Этот процесс, возможно, начался на начальной комменсальной стадии приручения собак, еще до того, как люди стали активными партнерами в этом процессе. [ 7 ] [ 8 ]
Митохондриальная, микросателлитная и Y-хромосомная оценка двух популяций волков в Северной Америке в сочетании с данными спутниковой телеметрии выявила значительные генетические и морфологические различия между одной популяцией, которая мигрировала вместе с карибу и охотилась на них, и другой популяцией территориального экотипа, которая осталась в бореальных хвойных лесах. . Хотя эти две популяции проводят определенное время в одном и том же месте и хотя между ними были свидетельства потока генов, разница в специализации добычи и среды обитания была достаточной для поддержания генетического и даже цветового расхождения. [ 17 ] [ 8 ]
Другое исследование выявило останки популяции вымерших плейстоценовых берингийских волков с уникальными митохондриальными подписями. Форма черепа, износ зубов и изотопные характеристики позволили предположить, что эти останки произошли от популяции специализированных охотников и падальщиков мегафауны, которые вымерли, в то время как менее специализированные экотипы волков выжили. [ 18 ] [ 8 ] Аналогично современному экотипу волка, который эволюционировал, чтобы выслеживать и охотиться на карибу, плейстоценовая популяция волков могла начать следовать за мобильными охотниками-собирателями, таким образом постепенно приобретая генетические и фенотипические различия, которые позволили бы им более успешно адаптироваться к среде обитания человека. [ 19 ] [ 8 ]
Аспергиллы и стафилококки
[ редактировать ]Многочисленные роды бактерий и грибов живут в организме человека как часть его естественной флоры. Род грибов Aspergillus способен жить в условиях значительного стресса окружающей среды и, таким образом, способен колонизировать верхние отделы желудочно-кишечного тракта, где относительно небольшое количество представителей кишечной флоры организма может выжить из-за сильно кислых или щелочных условий, создаваемых желудочной кислотой и пищеварительными соками. Хотя Aspergillus обычно не вызывает никаких симптомов, у людей с ослабленным иммунитетом или страдающих от существующих заболеваний, таких как туберкулез , может возникнуть состояние, называемое аспергиллезом , при котором популяция Aspergillus выходит из-под контроля. [ нужна ссылка ]
Staphylococcus aureus , распространенный вид бактерий, лучше всего известен своими многочисленными патогенными штаммами, которые могут вызывать многочисленные заболевания и состояния. Однако многие штаммы S. aureus являются метабиотическими комменсалами и присутствуют примерно у 20–30% населения как часть флоры кожи . [ 20 ] S. aureus также извлекает выгоду из изменяющихся условий окружающей среды, создаваемых слизистыми оболочками тела, и поэтому его можно обнаружить в ротовой и носовой полостях , а также внутри ушного прохода . Другие Staphylococcus виды , включая S.warneri , S.lugdunensis и S.epidermidis , также будут участвовать в комменсализме для аналогичных целей. [ нужна ссылка ]
Виды Nitrosomonas и Nitrobacter виды
[ редактировать ]Комменсальные отношения между микроорганизмами включают ситуации, при которых продукты жизнедеятельности одного микроорганизма являются субстратом для другого вида. Хорошим примером является нитрификация – окисление ионов аммония до нитрата. Нитрификация происходит в два этапа: сначала бактерии, такие как Nitrosomonas spp. а некоторые кренархеоты окисляют аммоний до нитрита; и, во-вторых, нитрит окисляется до нитрата под действием Nitrobacter spp. и подобные бактерии. Нитробактерии виды. извлекают выгоду из своей связи с Nitrosomonas spp. потому что они используют нитрит для получения энергии для роста. [ нужна ссылка ]
Комменсальные ассоциации также возникают, когда одна микробная группа изменяет окружающую среду, чтобы сделать ее более подходящей для другого организма. Синтез кислых продуктов брожения в процессе брожения стимулирует размножение более кислотоустойчивых микроорганизмов, которые при нейтральном pH могут составлять лишь незначительную часть микробного сообщества. Хорошим примером является смена микроорганизмов при порче молока. [ нужна ссылка ]
биопленок Образование является еще одним примером. Колонизация вновь открытой поверхности одним типом микроорганизмов (первоначальный колонизатор) позволяет другим микроорганизмам прикрепляться к микробно-модифицированной поверхности. [ нужна ссылка ]
Октокораллы и хрупкие звезды
[ редактировать ]В глубоководных донных средах существует ассоциативная связь между октокораллами и хрупкими звездами . Благодаря течениям, текущим вверх по хребтам подводных гор, на вершинах этих хребтов располагаются колонии взвеси, питающие кораллы и губки, и хрупкие звезды, которые крепко цепляются за них и поднимаются со дна моря. Конкретные документально подтвержденные комменсальные отношения существуют между офиураном Ophiocreas oedipus Lyman и восьмикоралловым первоцветом Metallogorgia melanotrichos . [ нужна ссылка ]
Исторически комменсализм был признан обычным типом ассоциации между хрупкими звездами и октокораллами. [ 21 ] В этой ассоциации офиураны получают прямую выгоду от своего возвышения за счет облегчения их питания путем взвешивания, в то время как восьмикораллы, похоже, не получают ни пользы, ни вреда от этих отношений. [ 22 ]
Недавние исследования в Мексиканском заливе показали, что октокораллы на самом деле имеют некоторые преимущества, например, очищающее действие хрупкой звезды, когда она медленно движется вокруг коралла. [ 23 ] В ряде случаев между сожительствующими видами возникает тесное родство, причем взаимодействие начинается с их ювенильных стадий. [ 24 ]
Аргументы
[ редактировать ]До сих пор остается без ответа, являются ли отношения между людьми и некоторыми типами кишечной флоры комменсальными или мутуалистическими .
Некоторые биологи утверждают, что любое тесное взаимодействие между двумя организмами вряд ли будет полностью нейтральным для любой из сторон и что отношения, идентифицированные как комменсалы, скорее всего, носят мутуалистический или паразитический характер , но неявным образом, который еще не был обнаружен. Например, эпифиты — это «питательные пираты», которые могут перехватывать значительные количества питательных веществ, которые в противном случае попали бы в растение-хозяин. [ 25 ] Большое количество эпифитов также может привести к тому, что ветки деревьев сломают или затенят растение-хозяин и снизят скорость его фотосинтеза. Точно так же форетические клещи могут мешать своему хозяину, затрудняя полет, что может повлиять на его способность к охоте в воздухе или заставить его расходовать дополнительную энергию при перевозке пассажиров. [ нужна ссылка ]
Типы
[ редактировать ]
Как и все экологические взаимодействия, комменсализм различается по силе и продолжительности: от тесных, долгоживущих симбиозов до кратких и слабых взаимодействий через посредников. [ нужна ссылка ]
Форезия
[ редактировать ]Форезия — одно животное прикрепляется к другому исключительно для транспорта, в основном членистоногие , примерами которых являются клещи на насекомых (таких как жуки , мухи или пчелы ), псевдоскорпионы на млекопитающих. [ 26 ] или жуки, и многоножки на птицах . [ 27 ] Форезия может быть как облигатной, так и факультативной (индуцированной условиями окружающей среды).
инквилинизм
[ редактировать ]
Инквилинизм – использование второго организма для постоянного проживания. Примерами являются эпифитные растения (например, многие орхидеи ), которые растут на деревьях. [ 28 ] или птицы, живущие в дуплах деревьев.
Метабиоз
[ редактировать ]Метабиоз – более опосредованная зависимость, при которой один организм создает или подготавливает подходящую среду для второго. Примеры включают личинки , которые развиваются на трупах и заражают их, а также раков-отшельников , которые используют панцири брюхоногих моллюсков для защиты своего тела. [ нужна ссылка ]
Фасилитация
[ редактировать ]Фасилитация или пробиоз описывает взаимодействия видов , которые приносят пользу хотя бы одному из участников и не причиняют вреда ни одному из участников. [ нужна ссылка ]
Некромения
[ редактировать ]Некромения – это соединение одного животного с другим до тех пор, пока последнее не умрет, тогда первое питается трупом второго. Примеры включают некоторые нематоды. [ 29 ] и некоторые клещи. [ 30 ] [ 31 ]
См. также
[ редактировать ]- Мутуализм – когда оба организма получают взаимную выгоду в отношениях.
- Паразитизм – когда один организм получает выгоду за счет другого организма.
- Парабиоз – когда оба организма занимают одно и то же жилище, но не мешают друг другу.
- Симбиоз - долгосрочное взаимодействие между различными биологическими видами, которое может быть мутуалистическим, комменсальным или паразитическим.
- Синантроп - вид, комменсальный с человеком.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уилсон Э.О. (1975). «Гл.17-Социальный симбиоз» . Социобиология: новый синтез . Издательство Гарвардского университета. п. 354. ИСБН 978-0-674-00089-6 .
- ^ Уильямс, Э.Х.; Минуччи-Джаннони, А.А.; Банкли-Уильямс, Л.; Бонде, РК; Селф-Салливан, К.; Прин, А.; Кокрофт, В.Г. (2003). «Ассоциации эхенеид-сирениан с информацией о диете акулососов». Журнал биологии рыб . 63 (5): 1176–1183. Бибкод : 2003JFBio..63.1176W . дои : 10.1046/j.1095-8649.2003.00236.x . ISSN 0022-1112 .
- ^ Микула П., Хадрава Дж., Альбрехт Т., Тряновски П. (2018). «Крупномасштабная оценка комменсалистско-мутуалистических ассоциаций между африканскими птицами и травоядными млекопитающими с использованием фотографий из Интернета» . ПерДж . 6 : е4520. дои : 10.7717/peerj.4520 . ПМЦ 5863707 . ПМИД 29576981 .
- ^ Харпер, Дуглас. «комменсализм» . Интернет-словарь этимологии .
- ^ ван Бенеден, Пьер-Жозеф (1876). Животные-паразиты и однокашники . Международная научная серия. Том. 19. Лондон: Генри С. Кинг. дои : 10.5962/bhl.title.132633 .
- ^ Тан, Цянь; Лоу, Габриэль Вейджи; Лим, Цзя Ин; Гви, Чи Инь; Райндт, Фрэнк Э. (21 июля 2018 г.). «Деятельность человека и особенности ландшафта взаимодействуют, тесно определяя распределение и расселение городских комменсалов» . Эволюционные приложения . 11 (9): 1598–1608. дои : 10.1111/eva.12650 . ISSN 1752-4571 . ПМК 6183452 . ПМИД 30344630 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Зедер М.А. (2012). «Одомашнивание животных». Журнал антропологических исследований . 68 (2): 161–190. дои : 10.3998/jar.0521004.0068.201 . S2CID 85348232 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Ларсон Дж., Фуллер DQ (2014). «Эволюция приручения животных». Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики . 45 : 115–136. doi : 10.1146/annurev-ecolsys-110512-135813 . S2CID 56381833 .
- ^ Ларсон Г., Карлссон Е.К., Перри А., Вебстер М.Т., Хо С.Ю., Питерс Дж. и др. (июнь 2012 г.). «Переосмысление приручения собак путем интеграции генетики, археологии и биогеографии» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (23): 8878–83. Бибкод : 2012PNAS..109.8878L . дои : 10.1073/pnas.1203005109 . ПМЦ 3384140 . ПМИД 22615366 .
- ^ Янссенс Л., Гимш Л., Шмитц Р., Стрит М., Ван Донген С., Кромбе П. (2018). «Новый взгляд на старую собаку: пересмотр Бонн-Оберкасселя» (PDF) . Журнал археологической науки . 92 : 126–138. Бибкод : 2018JArSc..92..126J . дои : 10.1016/j.jas.2018.01.004 . hdl : 1854/LU-8550758 .
- ^ Вила С (1997). «Множественное и древнее происхождение домашней собаки». Наука . 276 (5319): 1687–1689. дои : 10.1126/science.276.5319.1687 . ПМИД 9180076 .
- ^ Jump up to: а б Тальманн О., Шапиро Б., Куи П., Шунеманн В.Дж., Сойер С.К., Гринфилд Д.Л. и др. (ноябрь 2013 г.). «Полные митохондриальные геномы древних псовых предполагают европейское происхождение домашних собак». Наука . 342 (6160): 871–4. Бибкод : 2013Sci...342..871T . дои : 10.1126/science.1243650 . hdl : 10261/88173 . ПМИД 24233726 . S2CID 1526260 .
- ^ Халм-Биман А., Добни К., Куччи Т., Сирл Дж.Б. (август 2016 г.). «Экологическая и эволюционная основа комменсализма в антропогенной среде» . Тенденции в экологии и эволюции . 31 (8): 633–645. дои : 10.1016/j.tree.2016.05.001 . hdl : 2164/6176 . ПМИД 27297117 .
- ^ Мори Д.Ф. (1992). «Размер, форма и развитие в эволюции домашней собаки». Журнал археологической науки . 19 (2): 181–204. Бибкод : 1992JArSc..19..181M . дои : 10.1016/0305-4403(92)90049-9 .
- ^ Jump up to: а б Трут Л (1999). «Раннее одомашнивание собак: эксперимент с лисами на ферме». Американский учёный . 87 (2): 160. Бибкод : 1999AmSci..87.....T . дои : 10.1511/1999.2.160 .
- ^ Тернбулл П.Ф., Рид, Калифорния (1974). «Фауна конечного плейстоцена пещеры Палегавра». Филдиана: Антропология . 63 (3): 81–146. JSTOR 29782462 .
- ^ Мусиани М., Леонард Дж.А., Клафф Х.Д., Гейтс CC, Мариани С., Паке ПК, Вила С., Уэйн Р.К. (октябрь 2007 г.). «Дифференциация тундровых/таежных и бореальных хвойных лесных волков: генетика, окраска шерсти и связь с мигрирующими карибу» . Молекулярная экология . 16 (19): 4149–70. Бибкод : 2007MolEc..16.4149M . дои : 10.1111/j.1365-294x.2007.03458.x . ПМИД 17725575 . S2CID 14459019 .
- ^ Леонард Дж.А., Вила С., Фокс-Доббс К., Кох П.Л., Уэйн Р.К., Ван Валкенбург Б. (июль 2007 г.). «Вымирание мегафауны и исчезновение специализированного волка-экоморфа». Современная биология . 17 (13): 1146–50. Бибкод : 2007CBio...17.1146L . дои : 10.1016/j.cub.2007.05.072 . hdl : 10261/61282 . ПМИД 17583509 . S2CID 14039133 .
- ^ Вулперт С. (14 ноября 2013 г.). «Собаки, вероятно, возникли в Европе более 18 000 лет назад, сообщают биологи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе» . Отдел новостей Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе . Проверено 10 декабря 2014 г. Заявление Уэйна, РК
- ^ Клюйтманс Дж., ван Белкум А., Вербру Х. (июль 1997 г.). «Назальное носительство золотистого стафилококка: эпидемиология, основные механизмы и связанные с ним риски» . Обзоры клинической микробиологии . 10 (3): 505–20. дои : 10.1128/CMR.10.3.505 . ПМК 172932 . ПМИД 9227864 .
- ^ Уотлинг, Лес; Франция, Скотт С.; Панте, Эрик; Симпсон, Энн (2011). «Биология глубоководных октокораллов» . Достижения морской биологии . 60 : 41–122. дои : 10.1016/B978-0-12-385529-9.00002-0 . ISBN 9780123855299 . ПМИД 21962750 .
- ^ Фудзита, Тошихико; Охта, Сугуру (1990). «Размерная структура плотных популяций хрупкой звезды Ophiura sarsii (Ophiuroidea: Echinodermata) в батиальной зоне вокруг Японии» . Серия «Прогресс в области морской экологии» . 64 (1/2): 113–122. Бибкод : 1990MEPS...64..113F . дои : 10.3354/meps064113 . JSTOR 24844596 .
- ^ Жирар, Ф.; Фу, Б.; Фишер, ЧР (2016). «Мутуалистический симбиоз с офиуроидами ограничил воздействие разлива нефти Deepwater Horizon на глубоководных октокораллов» (PDF) . Серия «Прогресс в области морской экологии» . 549 : 89–98. Бибкод : 2016MEPS..549...89G . дои : 10.3354/meps11697 . Проверено 24 мая 2023 г.
- ^ Мехия-Кинтеро, Кэтрин; Борреро-Перес, Джомар Х.; Монтойя-Кадавид, Эрика (2021). «Виды Callogorgia и их хрупкие звезды: запись неизвестных взаимосвязей в Тихом океане и Карибском море» . Границы морской науки . 8 . дои : 10.3389/fmars.2021.735039 . ISSN 2296-7745 .
Текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
- ^ Бенцинг Д.Х. (1980). Биология бромелиевых . Юрика, Калифорния : Mad River Press. [ нужна страница ]
- ^ Дерден, Лос-Анджелес (июнь 1991 г.). «Псевдоскорпионы, связанные с млекопитающими в Папуа-Новой Гвинее». Биотропика . 23 (2): 204–6. Бибкод : 1991Биотр..23..204Д . дои : 10.2307/2388309 . JSTOR 2388309 .
- ^ Таёвский К, Мок А, Крумпал М (2001). «Многоножки ( Diplopoda ) в птичьих гнездах». Европейский журнал почвенной биологии . 37 (4): 321–3. дои : 10.1016/S1164-5563(01)01108-6 .
- ^ Хоган, К. Майкл (2011). «Комменсализм» . В Макгинли, М.; Кливленд, CJ (ред.). Энциклопедия Земли . Вашингтон, округ Колумбия: Национальный совет по науке и окружающей среде .
- ^ Судхаус, В. (30 декабря 2010 г.). «Преадаптивное плато у Rhabditida (Nematoda) позволило повторить эволюцию зоопаразитов с учетом эволюции жизненных циклов Spiroascarida» (PDF) . Палеоразнообразие . 3 : 117–130.
- ^ Бхадран, Анджита К.; Рамани, Н. (3 октября 2019 г.). «Отношения между форетическими клещами и их переносчиком, банановым псевдостеблевым долгоносиком Odoiporus longicollis Oliver (Coleoptera: Curculionidae)» . Международный журнал акарологии . 45 (6–7): 361–365. Бибкод : 2019IJAca..45..361B . дои : 10.1080/01647954.2019.1656286 . ISSN 0164-7954 . S2CID 202867426 .
- ^ Аль-Диб, Мохаммед Али; Музаффар, Сабир Бин; Шариф, Эйас Мохаммед (2012). «Взаимодействие между форетическими клещами и арабским жуком-носорогом Oryctes agamemnon arabicus» . Журнал науки о насекомых . 12 (128):128.doi : 10.1673 /031.012.12801 . ISSN 1536-2442 . ПМК 3637038 . ПМИД 23448160 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с комменсализмом, на Викискладе? - «Комменсализм» . Британская энциклопедия . 29 апреля 2023 г.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
