Симбиоз в мире растений и животных

Автор:
ученик 11 «хим.» класса
МОУ СОШ №78
Байбеков Эмиль
учитель биологии:
Крамаровская Ангелина Михайловна
учитель информатики:
Добролежа Оксана Михайловна

Содержание:
1)Введение
2)Азотфиксирующие симбиозы
3)Симбиозы автотрофов с гетеротрофами
4)Симбиозы животных с микробами
5)Различные примеры симбиозов
6)Значение симбиоза
7)Список использованной литературы

Симбиоз - это длительное сожительство организмов двух или нескольких разных видов растений или животных, когда их отношения друг с другом очень тесны и обычно взаимно выгодны. Симбиоз обеспечивает этим организмам лучшее питание. Благодаря симбиозу организмам легче преодолевать неблагоприятные воздействия окружающей среды.

Биохимичекие симбиозы
Азотфиксирующие
симбиозы
Симбиозы гетеротрофов и автотрофов
симбиозы животных с микробами, помогающими усваивать растительную пищу

Азотфиксирующие симбиозы - это кооперация растений с микроорганизмами, способными переводить азот из атмосферы или захороненной в почве органики в доступную для растений форму. Основная часть биосферного азота содержится в атмосфере в химически инертной молекулярной форме. Восстановление (фиксация) этого азота требует огромного количества энергии. На это способны лишь некоторые бактерии и археи у которых есть специальные ферменты - нитрогеназы.
1. Азотфиксирующие симбиозы

Биохимическая и генетическая интеграция симбиотического комплекса доходит даже до того, что активность некоторых растительных генов регулируется бактериальными белками-регуляторами!
Важную экологическую роль играет также симбиоз различных растений с азотфиксирующими цианобактериями.
Клубеньки с азотфиксирующими бактериями встречаются не только у бобовых, но и у многих других растений. На снимке клубеньки на корнях ольхи.

Симбиозы автотрофов с гетеротрофами – это кооперация организмов, синтезирующих органику из углекислого газа, с потребителями готовой органики. В роли первых выступают фотосинтезирующие организмы (растения, одноклеточные эукариоты, цианобактерии) или бактерии-хемосинтетики, использующие для фиксации CO2 энергию окисления неорганических веществ (например, сероводорода или метана). В роли вторых выступают животные или грибы.
2. Симбиозы автотрофов с гетеротрофами

3. Симбиозы животных с микробами, помогающими усваивать растительную пищу.
Потребление органики, производимой растениями в ходе фотосинтеза – главная “экологическая роль” животных в биосфере, однако, как это ни парадоксально, сами по себе животные практически не способны справляться с этой задачей. Подавляющее большинство растительноядных животных попросту лишены ферментов для расщепления растительных полимеров (главным из которых является целлюлоза). Поэтому практически все животные-фитофаги – это на самом деле симбиотические комплексы из животного-хозяина и разнообразных бактерий, грибов или простейших (причем в последнем случае симбиотические простейшие зачастую сами имеют бактериальных симбионтов).

В тропических странах встречается очень интересное растение - мирмекодия. Это растение - муравейник. Живёт оно на ветках или стволах других растений. Нижняя часть его стебля сильно расширена и представляет собой как бы большую луковицу. Вся луковица пронизана каналами, сообщающимися между собой. В них и поселяются муравьи. Эти каналы возникают в процессе развития утолщенного стебля, а не прогрызаются муравьями. Следовательно, муравьи получают от растения готовое жилище. Но и растению приносят пользу живущие в нем муравьи. Дело в том, что в тропиках водятся муравьи - листорезы. Они приносят большой вред растениям.

В мирмекодии поселяются муравьи другого вида, враждующие с муравьями - листорезами. Постояльцы мирмекодии не допускают листорезов к её вершине и не дают им объесть её нежные листья. Таким образом, растение предоставляет животному помещение, а животное защищает его от врагов. Кроме мирмекодии в тропиках растёт немало и других растений, находящихся в содружестве с муравьями.
Растение - муравейник - мирмекодия: 1 - два растения, поселившиеся на одной ветке; 2 - разрез стебля мирмекодии

Встречаются ещё более тесные формы симбиоза растений и животных. Таков, например, симбиоз одноклеточных водорослей с амёбами, солнечниками, инфузориями и другими простейшими животными. В этих одноклеточных животных поселяются зелёные водоросли, например зоохлорелла.
Водоросли в теле животных: 1 - амеба, а - водоросль зоохлорелла, б - ядро амебы, в - сократительная вакуоля амебы; корненодка паулинелла, а - ядро корненожки, б - зеленые водоросли, в - псевдоподии корненожки.

Долгое время зелёные тельца в клетках простейших животных считались органоидами, т.е. Постоянными частями самого одноклеточного животного, и лишь в 1871 г. известный русский Л. С. Ценковский установил, что здесь имеет место сожительство разных простейших организмов. Впоследствии это явление было названо симбиозом.
Пример симбиоза: кальмар Euprymna scolopes использует светящихся симбиотических бактерий Vibrio fischeri для отпугивания хищников. Кальмар способен регулировать силу свечения.

Зоохлорелла, живущая в теле простейшего животного амёбы, лучше защищена от неблагоприятных внешних воздействий. Тело амёбы прозрачно, поэтому процесс фотосинтеза протекает у водоросли нормально. Животное получает от водоросли растворимые продукты фотосинтеза ( главным образом углеводы - сахар) и питается ими.
Коралловый полип - это симбиотический сверхорганизм. В тканях кишечнополостного полипа живут водоросли. Полип питается органическими веществами, которые производят водоросли путем фотосинтеза.

Кроме того, при фотосинтезе водоросль выделяет кислород, и животное использует его для дыхания. В свою очередь животное обеспечивает водоросль необходимыми для её питания азотистыми соединениями. Взаимная выгода для животного и растения от симбиоза очевидна.

К симбиозу с водорослями приспособились не только простейшие одноклеточные животные, но и некоторые многоклеточные. Водоросли встречаются в клетках гидр губок, червей, иглокожих и моллюсков. Для некоторых животных симбиоз с водорослями стал настолько необходим, что их организм не может развиваться нормально, если в его клетках нет водорослей.

Особенно интересен симбиоз. Когда оба его участника - растения. Пожалуй. Самый разительный пример симбиоза двух растительных организмов - это лишайник. Лишайник всеми воспринимается как единый организм. На самом же деле он состоит из гриба и водоросли. Основу его составляют переплетающиеся гифы (нити) гриба. На поверхности лишайника эти гифы переплетены плотно, а в рыхлом слое под поверхностью среди гиф гнездятся водоросли. Чаще всего это одноклеточные зелёные водоросли. Реже встречаются лишайники с многоклеточными сине - зелёными водорослями.

Клетки водорослей оплетены гифами гриба. Иногда на гифах образуются присоски, которые проникают внутрь клеток водорослей. Сожительство выгодно и грибу и водоросли. Гриб даёт водоросли воду с растворёнными минеральными солями. А получает от водоросли органические соединения, вырабатываемые ею в процессе фотосинтеза. Главным образом углеводы.
Симбиоз так хорошо помогает лишайникам в борьбе за существование. Что они способны поселяться на песчаных почвах, на голых, бесплодных скалах, на стекле, на листовом железе, т.е. Там , где никакое другое растение существовать не может.

Огромное практическое значение имеет симбиоз усваивающих азот бактерий с высшими растениями из семейства бобовых (бобы, горох, фасоль. Люцерна и многие другие). На корнях бобового растения обычно возникают утолщения - клубеньки, в клетках которых находятся бактерии, обогащающие растение, а затем и почву азотом.