Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Симбиоз, онда симбионт қожайынның дене бетінде тіршілік етеді. Эктосимбиоз – бір организмнің екінші организмнің (қожайынның) дене бетінде, соның ішінде асқазан-ішек трактісінің қабырғасы және бездердің өзектері сияқты ішкі беттерде тіршілік ететін симбиоздық мінез-құлықтың бір түрі. Эктосимбиотикалық түрлер немесе эктосимбионттар көбінесе биотикалық субстратқа тәуелді, мутуализм, комменсализм немесе паразитизм арқылы тіршілік ететін жылжымайтын (немесе тұрақтанған) организмдер болып табылады. Эктосимбиоз әртүрлі ортада және көптеген түрлерде кездеседі. Кейбір түрлерде паразит пен қожайынның симбиоздық ортасы өзара пайдалы болады. Жақындағы зерттеулер көрсеткендей, осы микрофлора сыртқы ортаның өзгеруіне жауап ретінде тиімді эктосимбиоздық ортаны тұрақтандыру және сақтау үшін жылдам дамып, түрленеді.
Symbiosis in which the symbiont lives on the body surface of the host
Ectosymbiosis is a form of symbiotic behavior in which an organism lives on the body surface of another organism (the host), including internal surfaces such as the lining of the digestive tube and the ducts of glands. The ectosymbiotic species, or ectosymbiont, is generally an immobile (or sessile) organism existing off of biotic substrate through mutualism, commensalism, or parasitism. Ectosymbiosis is found throughout a diverse array of environments and in many different species. In some species the symbiotic environment provided by both the parasite and host are mutually beneficial. In recent research it has been found that these micro flora will evolve and diversify rapidly in response to a change in the external environment, in order to stabilize and maintain a beneficial ectosymbiotic environment.
Эволюциялық тарих
Эктосимбиоз көптеген рет тәуелсіз дамып, әртүрлі экологиялық нишаларды толтырды, олар қосалқы және экстремалды жағдайларда кездеседі. Мұндай қосалқы аймақтар Сингапур жағалауындағы теңіздерді қамтиды, ал экстремалды аймақтар Антарктиданың тереңдіктеріне және гидротермальдық бұлақтарға жетеді. Бұл, әдетте, түрлер арасындағы эктосимбиотикалық мінез-құлықтың әртүрлілігін арттырған нишалық мамандану ретінде қалыптасқан. Сонымен қатар, өзара тиімділік жағдайында эволюция екі түрдің де тіршілікке бейімделу қабілетін жақсартты, осылайша эктосимбиоздың сәттілігін кеңейтті. Эктосимбиоз тіршілік доменінің барлық салаларында конвергентті эволюция арқылы тәуелсіз дамыды. Эктосимбиоз басқа жағдайда иесінің қолдауысыз өмір сүре алмайтын нишалардың қалыптасуына мүмкіндік береді. Бұл қосымша ниша эволюциялық ағаштың жаңа тармағын ашады. Эктосимбиоздың эволюциялық сәттілігі эктосимбионт пен иесінің иеленетін пайдасына негізделген. Паразиттің иесіне тәуелділігі және осыған байланысты екі жаққа да тиесілі пайда мен шығынға байланысты, олар Қызыл патшайым гипотезасымен түсіндірілгендей, бірлесіп эволюциялануын жалғастырады. Қызыл патшайым гипотезасы иесінің паразиттік шабуылға қарсы қорғанысын үнемі жетілдіретінін, ал паразиттер иесінің қорғанысындағы өзгерістерге бейімделетінін көрсетеді, нәтижесінде екі түрдің арасындағы бәсекелестік коэволюция пайда болады. Атап айтқанда, эктосимбиоз көптеген жаңа түрлердің дифференциалдануына және дамуына жағдай жасайтын жаңа ниша немесе ортаны қамтамасыз етеді. Бұл түрлер арасындағы нишалық мамандану тұрқыны бар және жылдам қозғалатын организмдер арасындағы симбиотикалық қатынастарды тұрақтандырады. Эктосимбионттар метаболизмге көмектесу, азотты бекіту немесе иесінің денесін тазалау арқылы иесінің тіршілікке бейімделу қабілетін арттыра алады. Артықшылықтардың әртүрлілігі әлі толық зерттелмеген, бірақ соңғы эволюцияның барлық кезеңінде сақталуының арқасында, олар эктосимбиозға байланысты ғана өмір сүретін көптеген түрлерге бейімделу артықшылығын сыйлайды.
Ectosymbiosis has evolved independently many times to fill a wide variety of ecological niches, both temperate and extreme. Such temperate regions include the seas off the coast of Singapore while the extreme regions reach to the depths of Antarctica and hydrothermal vents. It likely evolved as a niche specialization, which allowed for greater diversity in ectosymbiotic behavior among species. Additionally, in the case of mutualism, the evolution improved the fitness of both species involved, propagating the success of ectosymbiosis. Ectosymbiosis has independently evolved through convergent evolution in all domains of life. Ectosymbiosis allows niches to form that would otherwise be unable to exist without the support of their host. Inherently, this added niche opens up a new branch off of the evolutionary tree. The evolutionary success of ectosymbiosis is based on the benefits experienced by the ectosymbiont and the host. Due to the dependence of the parasite on the host and the associated benefits and cost to both the parasite and host, the two will continue to coevolve as explained by the Red Queen hypothesis. The Red Queen hypothesis states that a host will continually evolve defenses against a parasitic attack, and the parasite species will also adapt to these changes in the host defense, the result being competitive coevolution between the two species. Specifically, ectosymbiosis provides a new niche or environment from which many new species can differentiate and flourish. This niche specialization between species also leads to stabilization of symbiotic relationships between sessile and motile organisms. The ectosymbiont can increase the fitness of their host by assisting with metabolism, nitrogen fixation, or cleaning the host organism. The diversity of advantages has yet to be fully explored, but by virtue of persisting throughout all of recent evolution, they likely confer an adaptive advantage to many of the species that exist solely due to ectosymbiosis.
Үй иесі мен паразиттің динамикасының түрлері
Эктосимбиоз көбінесе эволюциялық тұрақты мінез-құлық болғанымен, әр түрлі жандар мен паразиттердің динамикасы олардың тұрақтылығы бойынша тәуелсіз түрде өзгеріп отырады.
Although ectosymbiosis is typically an evolutionary stable behavior, the different host and parasite dynamics independently vary in their stability.
Комменсализм
Комменсализм – симбиоздың бір түрі, онда бір түр түрлер арасындағы өзара әрекеттесуден пайда көреді, ал екінші түрге бұл өзара әрекеттесуден зиян да, пайда да келмейді. Эктосимбиотикалық комменсалистік мінез-құлық көбінесе үлкен түрлерге жабысып, ұзақ қашықтыққа жылжуға немесе оңай тамақ табуға мүмкіндік беретін организмдерде кездеседі; мысалы, акулаларға жабысып саяхаттайтын және қалдықтарды жейтін реморалардың мысалы бар. Комменсализмнің тағы бір эктосимбиотикалық мысалы – Оңтүстік мұхитындағы қозғалмайтын шағын организмдер мен теңіз кірпілері (эхиноидтар) арасындағы қарым-қатынас. Теңіз кірпілері шағын организмдерге өсу үшін негіз (субстрат) береді, ал өздерінің өміріне ешқандай әсер етпейді. Бұл жағдайда саңырауқұлақтар мен кенелер арасындағы қарым-қатынас функционалды, себебі олар екеуі де бірдей жұмыс атқарады, бірақ әртүрлі температурада тиімдірек жұмыс істейді. Бұл, паразитке де, қожайынға да шектеулі пайда әкеледі, егер бір түр екіншісін пайдалануға тырысса, онда кем дегенде бір түрдің жойылуы мүмкін. Егер өзара пайдалы қарым-қатынас жеткілікті ұрпақтар бойы сақталса, ол паразитизмге айналуы мүмкін, бұл динамика паразитке үлкен пайда әкелетіндіктен, тұрақтырақ болады. Осылайша, паразит бұрынғы өзара пайдалы қарым-қатынастан өзіне артықшылық алып, көбірек пайдаға жетеді.
Commensalism is a form of symbiosis where one species is benefiting from the interactions between species and the other is neither helped nor harmed from the interaction. Ectosymbiotic commensalistic behavior is found frequently in organisms that attach themselves to larger species in order to move long distances or scavenge food easily; this is documented in remoras which attach to sharks to scavenge and travel. An additional ectosymbiotic example of commensalism is the relationship between small sessile organisms and echinoids in the Southern ocean, where the echinoids provide substrate for the small organisms to grow and the echinoids remain unaffected. In this case, the relationship between the fungi and mites is functional because while both do the same job, they are optimally functional at different temperatures. This is due to the limited benefits offered to both the parasite and the host, with the possible outcome for at least one of the species to die out if the other species begins to take advantage of the other. In the case that the mutualistic behavior persists for enough generations, the dynamic can evolve into parasitism, which is a more stable dynamic due to the increased benefit to the parasite that propagates the behavior. In this case the parasite takes advantage of the previously mutualistic host and parasite dynamic, gaining greater benefits for itself.
Паразиттік
Паразиттік – симбиоздың бір түрі, онда бір түр түрлер арасындағы өзара әрекеттесуден пайда көреді, ал екінші организмге зиян келтіріледі. Бұл эктосимбиотикалық өзара әрекеттесудің ең көп таралған түрі. Эктосимбиотикалық паразиттердің көптеген мысалының бірі – адамдардың бас терісіне жабысып, қанмен қоректенетін сірескерлер. Сонымен қатар, жетілген Branchiobdellida бактериялары, рактердің ішегіндегі қоректік заттарды ұрлап, тіршілік етеді. Осы жағдайларда сірескерлер мен Branchiobdellida екеуі де иесімен өзара әрекеттесетін паразиттер болып табылады.
Parasitism is a form of symbiosis in which one species benefits from the interactions between species while the other organism is actively harmed. This is the most common form of ectosymbiotic interactions. One of the many examples of ectosymbiotic parasites includes head lice in humans, which feed on blood by attaching to a human's scalp. Additionally, mature Branchiobdellida bacteria act as a nutrient thief in the gut of crayfish species to exist. In these cases, the head lice and the Branchiobdellida are both parasites interacting with host species.