Simbiosi

Simbiosi (pl. simbiosi) significa vivere insieme. Descrive relazioni strette e a lungo termine tra le diverse specie. Il termine fu usato da Anton de Bary nel 1879, come "la convivenza di organismi diversi".

Un simbionte è un organismo che vive in un rapporto con un'altra specie in cui uno o entrambi ottengono benefici. Quando una specie vive all'interno di un'altra specie, o un microscopico simbionte vive all'interno delle cellule di un ospite, viene chiamato endosymbionte.

La rilevanza della simbiosi è la sua frequenza e il suo significato evolutivo. Non sembrano esserci piante o animali superiori senza simbiotici. Questi simbiotici sono di grande importanza per gli organismi più grandi, che nella maggior parte dei casi non sarebbero in grado di vivere come fanno senza i loro simbiotici. Micorrize nelle piante superiori e la flora intestinale negli insetti e nei vertebrati ne sono un esempio. Gli esseri umani non fanno eccezione.

Inoltre, la maggior parte di queste associazioni sono tra organismi non solo di specie diverse, ma di regni diversi. E infine, le cellule di tutti gli eucarioti contengono organuli che sono discendenti di relazioni simbiotiche iniziate almeno un miliardo di anni fa. I mitocondri e i plastidi ne sono un esempio. La conclusione deve essere che la simbiosi è stata molto significativa nell'evoluzione della vita.

Il gambero cieco scava la tana, il pesce ghiozzo tiene gli occhi apertiZoom
Il gambero cieco scava la tana, il pesce ghiozzo tiene gli occhi aperti

Definizione

La definizione di simbiosi è stata controversa. Alcuni ritengono che la simbiosi debba riferirsi solo ai mutualismi persistenti, mentre altri ritengono che debba applicarsi a tutti i tipi di interazioni biologiche a lungo termine.

Dopo 130 anni di dibattito, gli attuali libri di testo di biologia ed ecologia utilizzano ora la seconda definizione "de Bary" o una definizione ancora più ampia (dove per simbiosi si intendono tutte le interazioni tra le specie). La definizione restrittiva (dove simbiosi significa solo mutualismo) non è più utilizzata.

La definizione più ampia comprende il parassitismo (in cui un organismo viene aiutato e l'altro viene ferito), il mutualismo (in cui entrambi gli organismi vengono aiutati), il commensalismo (in cui un organismo viene aiutato e l'altro non viene colpito) e la competizione (in cui entrambi gli organismi vengono feriti).

Ninfe fogliacee protette da un esercito di formiche da carne. Le formiche si nutrono delle secrezioni delle ninfeZoom
Ninfe fogliacee protette da un esercito di formiche da carne. Le formiche si nutrono delle secrezioni delle ninfe

Tipi di simbiosi

Le varie forme di simbiosi includono:

Tipo 1: I partner tengono separati i loro corpi

La simbiosi non sempre va a vantaggio di entrambi i partner. Questo è ciò che può accadere:

  • parassitismo, in cui l'associazione ha svantaggi per uno dei due. Uno può anche distruggere o uccidere l'altro. (+ –)
  • mutualismo, in cui l'associazione ha vantaggi per entrambi (+ + +)
  • commensalismo, in cui un membro dell'associazione ne beneficia mentre l'altro non è interessato (+ 0)
  • competizione, in cui entrambi i membri dell'associazione si battono per il cibo o per altre esigenze. (– –)

Tipo 2: I partner vivono come un unico organismo

Questo tipo di simbiosi si chiama endosimbiosi. Gli esempi sono:

  • Rizobia: batteri fissatori dell'azoto che vivono in noduli radicali sulle piante della famiglia dei piselli.
  • Foraminiferi monocellulari che includono un'alga monocellulare all'interno della cella. Questo è "facoltativo", il che significa che possono farlo o meno. Una versione più ampia è l'endosimbiosi idioplastica. Qui il forame consuma l'alga, ma mantiene i cloroplasti in funzione.
  • Alghe verdi all'interno di vermi policheti marini.
  • Alghe unicellulari all'interno dei coralli della barriera corallina.
  • Batteri all'interno delle viscere di quegli insetti e vertebrati che digeriscono la cellulosa delle piante. Si tratta di simbiotici "obbligati", il che significa che l'ospite deve averli.
  • Lichene: fungo+alga o batterio.
  • Micorriza: ife fungine e radici di alberi.

Quasi per certo, questo è accaduto per formare la cellula di eucariote. Questo è il tipo di cellula di cui sono fatti tutti gli animali e le piante. Gli organuli all'interno della cellula, come i mitocondri e i cloroplasti, contengono un po' di DNA. Questo DNA è il residuo di un batterio un tempo separato. La teoria è che la cellula di eucariote si è evoluta dalla fusione di diversi batteri o organismi arcaici.

Tre tipi di relazioni simbiotiche: commensalista (I), parassitaria (II) e mutualista (III)Zoom
Tre tipi di relazioni simbiotiche: commensalista (I), parassitaria (II) e mutualista (III)

Pesce pagliaccio nel suo anemone di mareZoom
Pesce pagliaccio nel suo anemone di mare

I batteri Rizobia nei noduli fissano l'azotoZoom
I batteri Rizobia nei noduli fissano l'azoto

Monotropa uniflora , una pianta da fiore che parassita alcuni funghi.Zoom
Monotropa uniflora , una pianta da fiore che parassita alcuni funghi.

Dardanus pedunculatus Granchio eremita con anemoni simbiotici Calliactis sp. attaccati al suo guscio. Gli anemoni forniscono protezione con le loro cellule pungenti, e ottengono mobilità dal granchio.Zoom
Dardanus pedunculatus Granchio eremita con anemoni simbiotici Calliactis sp. attaccati al suo guscio. Gli anemoni forniscono protezione con le loro cellule pungenti, e ottengono mobilità dal granchio.

Esempi di simbiosi

  • Un esempio di simbiosi reciproca è il rapporto tra i pesci pagliaccio che vivono tra i tentacoli degli anemoni di mare tropicali. Il pesce pagliaccio protegge l'anemone dagli altri pesci. Gli escrementi del pesce pagliaccio forniscono nutrienti vitali e possono aumentare le riserve di ossigeno dei loro ospiti anche di notte. I tentacoli pungenti dell'anemone proteggono il pesce anemone dai suoi predatori. Uno speciale muco sul pesce pagliaccio lo protegge dai tentacoli urticanti.
  • Un altro esempio è il pesce ghiozzo, che a volte convive con un gambero. Il gambero scava e pulisce una tana nella sabbia in cui vivono sia il gambero che il ghiozzo. Il gambero è quasi cieco, ed è vulnerabile ai predatori quando è in superficie. Quando un predatore si avvicina, il ghiozzo tocca il gambero con la coda come segnale. Quando ciò accade sia il gambero che il ghiozzo si ritirano rapidamente nella tana.
  • Un lichene è un'intima combinazione di un fungo con un'alga. L'alga vive all'interno del fungo, che deve avere l'alga per sopravvivere. L'alga, invece, può sopravvivere da sola. Il risultato dell'unione è un lichene piatto e colorato che cresce sulle rocce e su altre superfici all'aria aperta.
  • Gli erbivori ospitano batteri intestinali che li aiutano a digerire il materiale vegetale. Le pareti cellulari delle piante sono fatte di cellulosa, e quasi nessun animale ha sviluppato un enzima per digerire questo materiale. Pertanto, almeno per gli erbivori che mangiano le foglie, i batteri sono essenziali.
  • Alcune specie di formiche "coltivano" gli afidi, proteggendoli dai predatori e spostandoli da un sito di alimentazione all'altro. Le formiche consumano il dolce liquido appiccicoso che gli afidi secernono dopo aver succhiato la linfa delle piante.

Domande e risposte

D: Che cos'è la simbiosi?


R: La simbiosi è una relazione stretta e a lungo termine tra specie diverse che vivono insieme.

D: Chi ha coniato il termine "simbiosi"?


R: Il termine è stato utilizzato da Anton de Bary nel 1879.

D: Che cos'è un endosimbionte?


R: Un endosimbionte è un organismo che vive all'interno di un'altra specie, o un simbionte microscopico che vive all'interno delle cellule di un ospite.

D: Quanto sono importanti le relazioni simbiotiche per gli organismi più grandi?


R: Le relazioni simbiotiche sono di grande importanza per gli organismi più grandi, che nella maggior parte dei casi non potrebbero vivere come fanno senza i loro simbionti.

D: Gli esseri umani sono un'eccezione quando si tratta di avere relazioni simbiotiche?


R: No, gli esseri umani non sono un'eccezione quando si tratta di avere relazioni simbiotiche.

D: Quali sono alcuni esempi di queste associazioni tra organismi di regni diversi?


R: La micorriza nelle piante superiori e la flora intestinale negli insetti e nei vertebrati sono esempi di associazioni tra organismi di regni diversi.

D: Quanto è stata importante la simbiosi per l'evoluzione della vita?


R: La simbiosi è stata molto importante per l'evoluzione della vita, in quanto la maggior parte delle piante o degli animali superiori ha dei simbionti e le cellule di tutti gli eucarioti contengono organelli che discendono da antiche relazioni simbiotiche.

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