Симбиотик — понятие, типы и примеры¶

Симбиотик — организм, живущий в тесном и длительном взаимодействии с другим организмом-хозяином, извлекая из этой связи пользу. Термин образован от греческих слов syn («вместе») и bios («жизнь») и является существительным от прилагательного «симбиотический». В широком смысле симбиотиком называют любого участника симбиоза — отношения, при котором два разных вида сосуществуют на протяжении значительной части жизненного цикла.

¶Происхождение термина

Понятие «симбиоз» в биологию ввёл немецкий ботаник Антон де Бари в 1879 году, наблюдая за водорослями, живущими внутри тел одноклеточных животных — фораминифер. Де Бари определял симбиоз нейтрально: как «живые вместе», не разделяя связи на полезные и вредные. Позднее учёные выделили три основных типа симбиотических отношений — мутуализм, комменсализм и паразитизм.

¶Типы симбиотических отношений

Все три типа объединяет общая черта: связь между видами стабильна и продолжительна, а не случайна и эпизодична.

¶Примеры симбионтов в природе

¶Растения и почвенные бактерии

Бобовые растения (горох, соя, клевер) вступают в симбиоз с азотфиксирующими бактериями ризобиями. Бактерии поселяются в корневых клубеньках и преобразуют атмосферный азот в доступную для растения форму, получая взамен органические вещества. Этот симбиоз имеет большое сельскохозяйственное значение: после бобовых культур почва обогащается азотом.

¶Кораллы и зооксантеллы

Рифообразующие кораллы — классический пример мутуализма. В их тканях живут одноклеточные водоросли зооксантеллы, которые в процессе фотосинтеза поставляют кораллам органику, а взамен получают углекислый газ и защиту. Именно этот симбиоз обеспечивает построение коралловых рифов; при массовом «выбелении» кораллов (потере зооксантелл при стрессе) рифы разрушаются.

¶Грибы и растения (микориза)

Большинство наземных растений образуют микоризу — симбиоз корней с грибными нитями. Гриб расширяет зону доступа к воде и минералам, растение снабжает гриб углеводами. По оценкам ботаников, свыше 90 % видов сосудистых растений зависят от микоризных связей.

¶Крупные животные

В желудке жвачных (коров, овец, коз) обитают симбиотические бактерии и простейшие, переваривающие целлюлозу. Без этих микроорганизмов травоядные не могли бы усваивать растительную пищу. Аналогичный симбиоз наблюдается у термитов, расщепляющих древесину.

¶Симбионт человека

Человек сам является сложной суперорганизацией: в кишечнике взрослого обитает порядка 1000 видов бактерий общей массой около 2 кг. Эти симбиотики участвуют в синтезе витаминов K и группы B, расщеплении пищевых волокон, формировании иммунитета и защите от патогенов. Дисбиоз — нарушение состава кишечной микрофлоры — связывают с рядом заболеваний, от аллергий до нарушений обмена веществ.

К числу симбионтов человека относятся и постоянные обитатели кожи, полости рта, дыхательных путей. Микробиом человека изучается в рамках международных проектов Human Microbiome Project и MetaHIT.

¶Симбиоз в культуре и фантастике

В массовой культуре термин «симбиотик» получил широкое распространение благодаря комиксам издательства Marvel. Вселенная Человека-паука включает расу инопланетных симбиотов, порождающих существо Венома — симбиота, объединяющегося с хозяином на физиологическом уровне. Образ симбиота как внедряющегося в тело существа, наделяющего его новыми способностями, стал устойчивым тропом научной фантастики. В экологической литературе и журналистике слово «симбиотик» иногда метафорически применяется к технологиям, имитирующим природные связи (например, к биомиметическим материалам).

¶Симбионт и паразит — в чём разница

Граница между симбиозом и паразитизмом подвижна. Классификация зависит от контекста: один и тот же организм в одних условиях приносит пользу, в других — вред. Пример — бактерия Helicobacter pylori: у части людей она не вызывает симптомов и даже конкурирует с другими патогенами, у других провоцирует язву и рак желудка. Учёные потому всё чаще говорят о «континууме симбиотических взаимодействий» вместо жёстких категорий.

¶См. также

• Симбиоз
• Микориза
• Микробиом человека
• Мутуализм

¶Источники

• Де Бари А. «Die Erscheinung der Symbiose» (1879)
• Морозов Н. П. «Симбиоз и его значение в природе»
• Douglas A. E. «The Symbiotic Habit» (Princeton University Press, 2010)
• Биологический энциклопедический словарь (1986)
• Human Microbiome Project Consortium, Nature (2012)