Mutualisme og symbiose

Ikke alle artsinteraksjoner er antagonistiske; mange organismer er avhengige av partnerskap der begge parter drar nytte av hverandre, fra pollinering og frøspredning til de intime symbiosene som bygget den eukaryote cellen.

Definition

Mutualisme og symbiose er interspesifikke interaksjoner, ofte langvarige og intime, der arter utveksler fordeler; symbiose betegner nær fysisk assosiasjon og mutualisme betegner gjensidig nytte.

Scope

Dette emnet dekker positive og intime interaksjoner mellom arter: mutualismer der begge partnere drar nytte av hverandre, spekteret av symbioser fra mutualisme via kommensalisme til parasittisme, og økologien til pollinering, frøspredning, mykorrhiza, nitrogenfikserende assosiasjoner og tarmmikrobiota. Det behandler kostnadene og fordelene som bestemmer om interaksjoner forblir kooperative, problemet med juks, og mutualismens rolle i samfunnsstrukturen.

Core questions

• Hvordan gir mutualistiske partnerskap gjensidige fordeler?
• Hva skiller mutualisme, kommensalisme og parasittisme?
• Hvordan stabiliseres mutualismer mot juks?
• Hvordan former mutualismer som pollinering og mykorrhiza samfunn?

Key theories

Kostnader, fordeler og mutualisme-parasittisme-kontinuumet

Mutualismer vedvarer når fordelene hver partner oppnår overstiger kostnadene ved å levere tjenester, og den samme assosiasjonen kan forskyves langs et kontinuum mot parasittisme ettersom balansen mellom kostnader og fordeler endres med konteksten.

Stabilitet og problemet med juks

Fordi det kan være fordelaktig å utnytte en partner uten å gjengjelde, krever mutualismer mekanismer som partnervalg, sanksjoner og romlig struktur for å begrense juksemakere og forbli evolusjonært stabile.

Mechanisms

I en mutualisme yter hver partner en tjeneste – næringsstoffer, transport, beskyttelse eller habitat – som gagner den andre, og nettofordelen avhenger av forskjellen mellom verdien mottatt og ressursene brukt. Seleksjon favoriserer partnere som maksimerer sin egen avkastning, noe som skaper en spenning som kan løses av mekanismer som belønner samarbeid og straffer juks, for eksempel ved å foretrekke å tildele ressurser til effektive partnere. Mange mutualismer er obligate, der hver partner ikke kan overleve uten den andre, mens andre er fakultative og kontekstavhengige.

Clinical relevance

Mutualismeøkologi ligger til grunn for bevaring av pollinatorer og pollineringstjenester, forvaltning av mykorrhiza- og nitrogenfikserende symbioser i landbruket, og forståelse av vert-mikrobiom-forhold. Dette er en pedagogisk kontekst, ikke en forvaltningsforskrivning.

History

De Bary myntet begrepet symbiose i 1879. Janzens studier av maur-akasiemutualisme på 1960-tallet og Margulis' endosymbiotiske teori om organellenes opprinnelse omformet synet på samarbeid, og Bronstein og andre bygget et moderne kostnads-nytte- og evolusjonært rammeverk for mutualisme fra 1990-tallet.

Key figures

• Anton de Bary
• Lynn Margulis
• Judith Bronstein
• Daniel Janzen

Seminal works

• begon2006
• bronstein2015
• bronstein1994

Frequently asked questions

Hva er forskjellen mellom symbiose og mutualisme?

Symbiose refererer til en nær, ofte langvarig fysisk assosiasjon mellom arter, som kan være mutualistisk, kommensalistisk eller parasittisk, mens mutualisme spesifikt betegner en interaksjon der begge partnere drar nytte av hverandre.

Hvorfor kollapser ikke mutualismer på grunn av juks?

Mekanismer som å velge pålitelige partnere, holde tilbake belønninger fra ikke-samarbeidende parter, og romlig strukturering av interaksjoner begrenser suksessen til juksemakere, og holder mutualismer stabile over evolusjonær tid.