Комменсализм - Википедия - Commensalism

Ремора специально приспособлены для прикрепления к более крупным рыбам, которые обеспечивают передвижение и еду.

Комменсализм это долгосрочный биологическое взаимодействие (симбиоз ) в котором члены одного разновидность получают выгоду, в то время как представители других видов не получают ни пользы, ни вреда.[1] Это контрастирует с мутуализм, в котором оба организма приносят пользу друг другу; аменсализм, когда один пострадал, а другой не пострадал; паразитизм, где одному причинен вред, а другому выгодно, и паразитоидизм, что похоже на паразитизм, но паразитоид имеет свободно живущее состояние и вместо того, чтобы просто навредить своему хозяину, в конечном итоге убивает его. Комменсал (вид, который получает пользу от ассоциации) может получать питательные вещества, укрытие, поддержку или передвижение от вида-хозяина, на что это практически не влияет. Комменсальные отношения часто возникают между большим хозяином и меньшим комменсалом; то хозяин организм немодифицирован, тогда как комменсальные виды могут демонстрировать большую структурную адаптацию в соответствии с их привычками, как в Реморас эта поездка прикреплена к акулы и другие рыбы. Реморасы питаются фекалиями своих хозяев,[2] пока рыба-лоцман питаются остатками еды хозяев. Многочисленные птицы садятся на тела крупных травоядных млекопитающих или питаются насекомыми, появившимися у пастбищных млекопитающих.[3]

Этимология

Слово «комменсализм» происходит от слова «комменсал», означающего «есть за одним столом» в человеческом социальном взаимодействии, которое, в свою очередь, проявляется Французский от Средневековая латынь комменсалис, что означает «совместное использование таблицы», от префикса com-, что означает «вместе», и менса, что означает «стол» или «еда».[4] Соразмерность, на Оксфорд и Кембридж Университеты относятся к профессорам, которые едят за одним столом со студентами (поскольку они живут в одном «колледже»).

Пьер-Жозеф ван Бенеден ввел термин «комменсализм» в 1876 году.[5]

Примеры комменсальных отношений

Комменсальный путь проходили животные, которые питались отбросами в местах обитания человека, 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 использовать ресурсы, связанные с человеческими лагерями, были бы «укротителями»: менее агрессивными, более короткими. бой или полет расстояния. Позже эти животные установили более тесные социальные или экономические связи с людьми и привели к домашним отношениям.[6][7]

Прыжок из синантропный Из популяции в домашнюю могло 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 одомашнивания, включая содержание в неволе, а затем разведение под контролем человека. С этой точки зрения одомашнивание животных - это коэволюционный процесс, в котором население реагирует на давление отбора, приспосабливаясь к роману ниша это включает другой вид с развивающимся поведением.[7]

Комменсальные животные пути включают собак, кошек, птиц и, возможно, свиней.[нужна цитата ]

Собаки

Собака была первым одомашненным животным, прирученным и широко распространенным в разных странах. Евразия до конца Плейстоцен, задолго до выращивания сельскохозяйственных культур или приручения других животных.[8] Часто предполагается, что собака является классическим примером домашнего животного, которое, вероятно, прошло комменсальный путь к приручению. Археологические свидетельства, такие как собака Бонн-Оберкассель, датируемая ~ 14000 баррелей,[9] поддерживает гипотезу о том, что приручение собак предшествовало возникновению сельского хозяйства. [10][11] и начал близко к Последний ледниковый максимум когда охотники-собиратели охотились на мегафауна.

Волки, которые с большей вероятностью привлекались в человеческие лагеря, были менее агрессивными, субдоминантными членами стаи с пониженной реакцией на бегство, более высокими порогами стресса и менее осторожными по отношению к людям, и, следовательно, лучшими кандидатами на приручение.[6]Протопсы могли использовать туши, оставленные на месте ранними охотниками, помогать в поимке добычи или обеспечивать защиту от крупных конкурирующих хищников при убийствах.[11] Однако степень, в которой протодомашние волки могли стать зависимыми от этого образа жизни до приручения и без обеспечения человека, неясна и сильно обсуждается. Напротив, кошки могли стать полностью зависимыми от комменсального образа жизни до того, как были одомашнены, охотясь на других комменсальных животных, таких как крысы и мыши, без какого-либо человеческого питания. Дебаты о том, в какой степени некоторые волки были похожи на людей до приручения, происходят из дебатов об уровне человеческой интенциональности в процессе приручения, которые остаются непроверенными.[7][12]

Самым ранним признаком одомашнивания собак была неотонизация морфологии черепа.[13][14][6] и уменьшение длины рыла, что приводит к скученности зубов, уменьшению размера зубов и уменьшению количества зубов,[15][6] что было приписано сильному отбору для снижения агрессии.[14][6] Этот процесс мог начаться во время начальной комменсальной стадии приручения собаки, даже до того, как люди стали активными партнерами в этом процессе.[6][7]

Оценка митохондрий, микросателлитов и Y-хромосомы 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 нее, и другой территориальной популяцией экотипа, оставшейся в бореальных хвойных лесах. . Хотя эти две популяции проводят период в году в одном и том же месте, и хотя есть свидетельства наличия потока генов между ними, разница в специализации «жертва – среда обитания» была достаточной для сохранения генетического и даже расхождения окраски.[16][7]

Другое исследование выявило останки вымершей популяции плейстоцена. Берингийские волки с уникальными митохондриальными подписями. Форма черепа, износ зубов и изотопные признаки предполагают, что эти останки были получены от популяции специализированных охотников и падальщиков мегафауны, которые вымерли, в то время как менее специализированные экотипы волков выжили.[17][7] По аналогии с современным экотипом волков, который эволюционировал, чтобы выслеживать карибу и охотиться на них, популяция плейстоценовых волков могла начать преследовать мобильных охотников-собирателей, тем самым постепенно приобретая генетические и фенотипические различия, которые позволили бы им более успешно адаптироваться к среде обитания человека.[18][7]

Аспергиллы и Стафилококк

Смотрите также: Аспергиллы и Стафилококк

Многочисленные роды бактерии и грибы живут в человеческом теле как часть его естественной флоры. Грибковый род Аспергиллы способен жить в условиях значительного экологического стресса и, таким образом, способен колонизировать верхние отделы желудочно-кишечного тракта, где относительно небольшое количество представителей кишечной флоры может выжить из-за сильнокислых или щелочных условий, производимых желудочной кислотой и пищеварительными соками. Пока Аспергиллы обычно не вызывает никаких симптомов у людей с ослабленным иммунитетом или страдающих от существующих состояний, таких как туберкулез, условие называется аспергиллез может произойти, в котором популяции Аспергиллы выйти из-под контроля.

Золотистый стафилококк, распространенный вид бактерий, наиболее известен своими многочисленными патогенными штаммами, которые могут вызывать множество заболеваний и состояний. Однако многие штаммы S. aureus являются метабиотическими комменсалами и присутствуют примерно у 20-30% населения как часть кожная флора.[19] S. aureus также извлекает выгоду из переменных условий окружающей среды, создаваемых слизистыми оболочками тела, и поэтому его можно найти в устный и носовые полости, а также внутри ушной канал. Другой Стафилококк виды, включая S. warneri, С. lugdunensis и S. epidermidis, также будет использовать комменсализм в аналогичных целях.

Nitrosomonas spp и Nitrobacter spp.

Комменсалистические отношения между микроорганизмами включают ситуации, в которых продукты жизнедеятельности одного микроорганизма являются субстратом для другого вида. Хороший пример - нитрификация - окисление иона аммония до нитрата. Нитрификация происходит в два этапа: во-первых, бактерии, такие как Nitrosomonas spp.. а некоторые кренархеоты окисляют аммоний до нитрита; и во-вторых, нитрит окисляется до нитрата за счет Nitrobacter spp.. и подобные бактерии. Nitrobacter spp.. извлекают выгоду из их связи с Nitrosomonas spp.. потому что они используют нитрит для получения энергии для роста.

Комменсалистические ассоциации также возникают, когда одна группа микробов изменяет окружающую среду, чтобы сделать ее более подходящей для другого организма. Синтез кислых отходов во время ферментации стимулирует размножение более устойчивых к кислоте микроорганизмов, которые могут составлять лишь незначительную часть микробного сообщества при нейтральном pH. Хороший пример - смена микроорганизмов при порче молока. Другой пример - образование биопленки. Заселение вновь открытой поверхности одним типом микроорганизмов (первоначальный колонизатор) делает возможным прикрепление других микроорганизмов к модифицированной микробами поверхности.

Аргументы

Были ли отношения между людьми и некоторыми типами Кишечная флора комменсальный или мутуалистический все еще без ответа.

Некоторые биологи утверждают, что любое тесное взаимодействие между двумя организмами вряд ли будет полностью нейтральным для любой из сторон, и что отношения, идентифицированные как комменсальные, вероятны. мутуалистический или же паразитический незаметным образом, который не был обнаружен. Например, эпифиты являются «пищевыми пиратами», которые могут улавливать значительные количества питательных веществ, которые в противном случае попали бы к растению-хозяину.[20] Большое количество эпифитов также может привести к поломке ветвей деревьев или затенению растения-хозяина и снижению скорости его фотосинтеза. Точно так же форетные клещи могут мешать своему хозяину, затрудняя полет, что может повлиять на его способность к воздушной охоте или заставить его расходовать дополнительную энергию при перевозке этих пассажиров.

Типы

Форезный клещи на лету (Pseudolynchia canariensis)

Как и все экологические взаимодействия, комменсализмы различаются по силе и продолжительности от интимных, долгоживущих. симбиозы краткие, слабые взаимодействия через посредников.

Форезия

Форезия одно животное прикрепляется к другому исключительно для транспортировки, в основном членистоногие, примерами которых являются клещи на насекомые (Такие как жуки, мухи или же пчелы ), псевдоскорпионы на млекопитающие[21] или жуков, и многоножки на птицы.[22] Форезия может быть облигатной или факультативной (вызванной условиями окружающей среды).

Инквилинизм

Инквилинизм: Tillandsia bourgaei растет на дубе в Мексике

Инквилинизм это использование второго организма для постоянного проживания. Примеры эпифитный растения (например, многие орхидеи ) которые растут на деревьях,[23] или птицы, которые живут в дуплах деревьев.

Метабиоз

Метабиоз - это более косвенная зависимость, при которой один организм создает или подготавливает подходящую среду для второго. Примеры включают личинки, которые питаются и развиваются на трупах, и раки-отшельники, которые используют брюхоногие моллюски снаряды для защиты своего тела.

Смотрите также

  • Мутуализм - где оба организма получают взаимную выгоду в отношениях
  • Паразитизм - когда один организм получает выгоду за счет другого.
  • Парабиоз - где оба организма занимают одно и то же жилище, но не мешают друг другу
  • Симбиоз - длительные взаимодействия между различными биологическими видами, которые могут быть мутуалистическими, комменсальными или паразитическими
  • Синантроп - виды, похожие на человека

Рекомендации

  1. ^ Уилсон Э. О. (1975). «Глава 17-Социальный симбиоз». Социобиология: новый синтез. Издательство Гарвардского университета. п. 354. ISBN  978-0-674-00089-6.
  2. ^ Williams, E.H .; Mignucci-Giannoni, A. A .; Bunkley-Williams, L .; Bonde, R.K .; Self-Sullivan, C .; Preen, A .; Кокрофт, В. Г. (2003). «Ассоциации эхенеидов и сирен, с информацией о диете акул». Журнал биологии рыб. 63 (5): 1176–1183. Дои:10.1046 / j.1095-8649.2003.00236.x. ISSN  0022-1112.
  3. ^ Микула П., Хадрава Дж, Альбрехт Т., Тряновски П. (2018). «Масштабная оценка комменсалистско-мутуалистических ассоциаций между африканскими птицами и травоядными млекопитающими с использованием интернет-фотографий». PeerJ. 6: e4520. Дои:10.7717 / peerj.4520. ЧВК  5863707. PMID  29576981.
  4. ^ Харпер, Дуглас. "комменсализм". Интернет-словарь этимологии.
  5. ^ ван Бенеден, Пьер-Жозеф (1876). Животные-паразиты и однокашники. Лондон, Генри С. Кинг. связь.
  6. ^ а б c d е ж Цедер М.А. (2012). «Приручение животных». Журнал антропологических исследований. 68 (2): 161–190. Дои:10.3998 / банка.0521004.0068.201. S2CID  85348232.
  7. ^ а б c d е ж грамм Ларсон Дж., Фуллер Д.К. (2014). «Эволюция приручения животных». Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики. 45: 115–136. Дои:10.1146 / annurev-ecolsys-110512-135813. S2CID  56381833.
  8. ^ Ларсон Г., Карлссон Е.К., Перри А., Вебстер М.Т., Хо С.Ю., Петерс 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. Bibcode:2012PNAS..109.8878L. Дои:10.1073 / пнас.1203005109. ЧВК  3384140. PMID  22615366.
  9. ^ Янссенс Л., Гимш Л., Шмитц Р., Улица М., Ван Донген С., Кромбе П. (2018). «Новый взгляд на старую собаку: новый взгляд на Бонн-Оберкассель» (PDF). Журнал археологической науки. 92: 126–138. Дои:10.1016 / j.jas.2018.01.004. HDL:1854 / LU-8550758.
  10. ^ Вилла C (1997). «Множественное и древнее происхождение домашней собаки». Наука. 276 (5319): 1687–1689. Дои:10.1126 / science.276.5319.1687. PMID  9180076.
  11. ^ а б Thalmann O, Shapiro B, Cui P, Schuenemann VJ, Sawyer SK, Greenfield DL, et al. (Ноябрь 2013). «Полные митохондриальные геномы древних собак позволяют предположить европейское происхождение домашних собак». Наука. 342 (6160): 871–4. Bibcode:2013Наука ... 342..871Т. Дои:10.1126 / science.1243650. HDL:10261/88173. PMID  24233726. S2CID  1526260.
  12. ^ Халм-Биман А., Добни К., Кукчи Т., Сирл Дж. Б. (август 2016 г.). «Экологические и эволюционные основы комменсализма в антропогенных средах». Тенденции в экологии и эволюции. 31 (8): 633–645. Дои:10.1016 / j.tree.2016.05.001. PMID  27297117.
  13. ^ Мори Д.Ф. (1992). «Размер, форма и развитие в эволюции домашней собаки». Журнал археологической науки. 19 (2): 181–204. Дои:10.1016/0305-4403(92)90049-9.
  14. ^ а б Трут Л. (1999). "Раннее одомашнивание псовых: эксперимент с фермерскими лисами". Американский ученый. 87 (2): 160. Bibcode:1999AmSci..87 ..... т. Дои:10.1511/1999.2.160.
  15. ^ Тернбулл П.Ф., Рид Калифорния (1974). «Фауна последнего плейстоцена пещеры Палегавра». Филдиана: антропология. 63 (3): 81–146. JSTOR  29782462.
  16. ^ Musiani M, Leonard JA, Cluff HD, Gates CC, Mariani S, Paquet PC, Vilà C, Wayne RK (октябрь 2007 г.). «Дифференциация волков тундры / тайги и бореальных хвойных лесов: генетика, окрас шерсти и связь с мигрирующим карибу». Молекулярная экология. 16 (19): 4149–70. Дои:10.1111 / j.1365-294x.2007.03458.x. PMID  17725575. S2CID  14459019.
  17. ^ Леонард Дж. А., Вила С., Фокс-Доббс К., Кох П. Л., Уэйн Р. К., Ван Валкенбург Б. (июль 2007 г.). «Мегафауны вымирания и исчезновение специализированного волка-экоморфа». Текущая биология. 17 (13): 1146–50. Дои:10.1016 / j.cub.2007.05.072. HDL:10261/61282. PMID  17583509. S2CID  14039133.
  18. ^ Wolpert S (14 ноября 2013 г.). «Собаки, вероятно, возникли в Европе более 18 000 лет назад, - сообщают биологи UCLA».. Новости UCLA. Получено 10 декабря, 2014. Заявление Уэйна, Р.К.
  19. ^ Kluytmans J, van Belkum A, Verbrugh H (июль 1997 г.). «Носительство Staphylococcus aureus через нос: эпидемиология, основные механизмы и связанные риски». Обзоры клинической микробиологии. 10 (3): 505–20. Дои:10.1128 / CMR.10.3.505. ЧВК  172932. PMID  9227864.
  20. ^ Бенцинг Д.Х. (1980). Биология бромелиевых. Эврика, Калифорния: Mad River Press.[страница нужна ]
  21. ^ Дерден Л.А. (июнь 1991 г.). «Псевдоскорпионы, связанные с млекопитающими в Папуа-Новой Гвинее». Биотропика. 23 (2): 204–6. Дои:10.2307/2388309. JSTOR  2388309.
  22. ^ Таджовский К., Мок А, Крампал М (2001). «Многоножки (Диплоподы) в птичьих гнездах ». Европейский журнал почвенной биологии. 37 (4): 321–3. Дои:10.1016 / S1164-5563 (01) 01108-6.
  23. ^ С. Майкл Хоган. 2011 г. Комменсализм. Тема Под ред. М. Макгинли. Главный редактор Си Джей Кливленд. Энциклопедия Земли. Национальный совет по науке и окружающей среде. Вашингтон, округ Колумбия

внешняя ссылка