6.1.4: 共生
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一些生物相互作用是短暂的,例如捕食。 在其他情况下,物种长期密切相关。 这种关联被称为共生(“共同生活”)。 一个物种总能从共生中受益,但另一个物种可能受到伤害(寄生虫)、未受影响(共产主义)或受益(互惠主义)。 一些专家认为所有寄生虫、共生主义和互惠主义都是共生的,但另一些专家则认为物种紧密相连地生活在一起的相互作用(例如当一个物种存在或另一个物种生活时)是共生的。
白蚁与生活在昆虫肠道中的称为原生动物的微生物有共生关系(图\(\PageIndex{a}\)-a)。 白蚁受益于原生动物消化纤维素的能力,纤维素是植物结构中重要的碳水化合物。 但是,原生动物之所以能够消化纤维素,是因为它们的细胞中存在产生纤维素酶的共生细菌。 白蚁本身无法做到这一点;没有原生动物,它将无法从食物(它咀嚼和食用的木材中的纤维素)中获得能量。 原生动物受益于其具有保护性的环境,并通过白蚁的咀嚼木材作用持续提供食物。 反过来,原生生物受益于其细菌内共生体提供的酶,而细菌则受益于双重保护环境和来自两个宿主的持续营养来源。
地衣是真菌和藻类(或光合细菌;图\(\PageIndex{a}\)-b)之间的共生关系。 在地衣中,藻类细胞完全被真菌包围。 藻类通过光合作用产生的糖为两种生物提供营养。 真菌的物理结构可以保护藻类免受元素的侵害,并使藻类更容易获得大气中的某些营养。 在合适的环境下,地衣中的藻类有时可以独立生存,但是许多真菌伙伴无法独自生存。 请注意,尽管地衣和涉及白蚁的例子对所涉及的物种互惠互利,但共生并不总是互惠关系。
remora 和鲨鱼是一种共生的共生关系。 remora 的顶鳍被改造成吸盘,它与鲨鱼形成附着物。 当鲨鱼喂食时,remora 会捡起废料。 此外,remora 还获得了运输和保护。 鲨鱼不会试图捕食 remora,也不会受到它的影响(图\(\PageIndex{b}\))。
还有许多其他共生的例子。 珊瑚是藏有被称为 dinoflagellates 的光合微生物的小动物。 (珊瑚聚集在一起,沉积硬化的碳酸钙骨架。) 菌根是围绕或生活在植物根细胞内的@@ 真菌,帮助植物吸收土壤中的养分以换取糖。 事实上,松露通常存在于橡树林中,因为产生这种孢子形成体的真菌会在橡树根上建立菌根。 根结节是豆类植物根部上含有固氮细菌的结构(参见《氮循环》)。 附生植物是适应生活在其他植物之上的植物,在热带雨林中很常见(参见生物群落)。 人类有各种各样的微生物,称为正常菌群,它们生活在我们的体内和体内。 虽然我们经常认为细菌会引起感染(一种寄生虫),但我们普通花卉的种类体现了共生主义和互惠主义。 例如,我们的肠道微生物群有助于消化并帮助我们合成某些维生素。