ภาวะพึ่งพาและภาวะอิงอาศัย

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสปีชีส์ไม่ได้เป็นปฏิปักษ์เสมอไป สิ่งมีชีวิตหลายชนิดต้องพึ่งพาความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันซึ่งทั้งสองฝ่ายได้รับประโยชน์ ตั้งแต่การผสมเกสรและการกระจายเมล็ด ไปจนถึงภาวะอิงอาศัยที่ใกล้ชิดซึ่งสร้างเซลล์ยูคาริโอต

Definition

ภาวะพึ่งพาและภาวะอิงอาศัยเป็นปฏิสัมพันธ์ระหว่างสปีชีส์ ซึ่งมักจะยาวนานและใกล้ชิด โดยที่สปีชีส์มีการแลกเปลี่ยนผลประโยชน์กัน ภาวะอิงอาศัยหมายถึงการอยู่ร่วมกันทางกายภาพที่ใกล้ชิด และภาวะพึ่งพาหมายถึงผลประโยชน์ร่วมกัน

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมปฏิสัมพันธ์เชิงบวกและใกล้ชิดระหว่างสปีชีส์ ได้แก่ ภาวะพึ่งพาซึ่งทั้งสองฝ่ายได้รับประโยชน์, สเปกตรัมของภาวะอิงอาศัยตั้งแต่ภาวะพึ่งพาผ่านภาวะอิงอาศัยแบบอิงอาศัยไปจนถึงภาวะปรสิต, และนิเวศวิทยาของการผสมเกสร, การกระจายเมล็ด, ไมคอร์ไรซา, ความสัมพันธ์ในการตรึงไนโตรเจน, และจุลินทรีย์ในลำไส้ นอกจากนี้ยังกล่าวถึงต้นทุนและผลประโยชน์ที่เป็นตัวกำหนดว่าปฏิสัมพันธ์จะยังคงเป็นความร่วมมือหรือไม่, ปัญหาของการโกง, และบทบาทของภาวะพึ่งพาในโครงสร้างชุมชน

Core questions

• ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันให้ประโยชน์ร่วมกันได้อย่างไร?
• อะไรคือความแตกต่างระหว่างภาวะพึ่งพา ภาวะอิงอาศัยแบบอิงอาศัย และภาวะปรสิต?
• ภาวะพึ่งพาอาศัยกันมีความเสถียรต่อการโกงได้อย่างไร?
• ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน เช่น การผสมเกสรและไมคอร์ไรซา มีอิทธิพลต่อชุมชนอย่างไร?

Key theories

ต้นทุน ผลประโยชน์ และความต่อเนื่องของภาวะพึ่งพา-ปรสิต

ภาวะพึ่งพาจะคงอยู่เมื่อผลประโยชน์ที่แต่ละฝ่ายได้รับมีมากกว่าต้นทุนของการให้บริการ และความสัมพันธ์เดียวกันสามารถเปลี่ยนไปตามความต่อเนื่องสู่ภาวะปรสิตได้เมื่อความสมดุลของต้นทุนและผลประโยชน์เปลี่ยนแปลงไปตามบริบท

ความเสถียรและปัญหาของการโกง

เนื่องจากการแสวงหาประโยชน์จากคู่ค้าโดยไม่ตอบแทนอาจเป็นประโยชน์ ภาวะพึ่งพาจึงต้องการกลไก เช่น การเลือกคู่ค้า การลงโทษ และโครงสร้างเชิงพื้นที่ เพื่อจำกัดผู้โกงและคงความเสถียรทางวิวัฒนาการ

Mechanisms

ในภาวะพึ่งพา แต่ละฝ่ายจะให้บริการ ไม่ว่าจะเป็นสารอาหาร การขนส่ง การป้องกัน หรือที่อยู่อาศัย ซึ่งเป็นประโยชน์ต่ออีกฝ่ายหนึ่ง และผลประโยชน์สุทธิขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างมูลค่าที่ได้รับกับทรัพยากรที่ใช้ไป การคัดเลือกจะสนับสนุนฝ่ายที่เพิ่มผลตอบแทนของตนเองให้สูงสุด ซึ่งสร้างความตึงเครียดที่สามารถแก้ไขได้ด้วยกลไกที่ให้รางวัลแก่ความร่วมมือและลงโทษการโกง เช่น การจัดสรรทรัพยากรให้กับฝ่ายที่มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษ ภาวะพึ่งพาหลายอย่างเป็นแบบบังคับ โดยที่แต่ละฝ่ายไม่สามารถอยู่รอดได้หากไม่มีอีกฝ่ายหนึ่ง ในขณะที่บางอย่างเป็นแบบไม่บังคับและขึ้นอยู่กับบริบท

Clinical relevance

นิเวศวิทยาของภาวะพึ่งพาเป็นพื้นฐานของการอนุรักษ์แมลงผสมเกสรและบริการการผสมเกสร การจัดการไมคอร์ไรซาและความสัมพันธ์ในการตรึงไนโตรเจนในการเกษตร และความเข้าใจในความสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับจุลินทรีย์ นี่คือบริบททางการศึกษา ไม่ใช่คำแนะนำในการจัดการ

History

เดอ บารี (De Bary) เป็นผู้บัญญัติศัพท์ “symbiosis” ในปี 1879 การศึกษาภาวะพึ่งพาระหว่างมดกับต้นอะคาเซียของแจนเซน (Janzen) ในทศวรรษ 1960 และทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติกของการกำเนิดออร์แกเนลล์ของมาร์กูลีส (Margulis) ได้ปรับเปลี่ยนมุมมองเกี่ยวกับความร่วมมือ และบรอนสไตน์ (Bronstein) และคนอื่นๆ ได้สร้างกรอบแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับต้นทุน-ผลประโยชน์และวิวัฒนาการสำหรับภาวะพึ่งพาตั้งแต่ทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา

Key figures

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

Seminal works

• begon2006
• bronstein2015
• bronstein1994

Frequently asked questions

ความแตกต่างระหว่างภาวะอิงอาศัยและภาวะพึ่งพาคืออะไร?

ภาวะอิงอาศัยหมายถึงการอยู่ร่วมกันทางกายภาพที่ใกล้ชิดและมักจะยาวนานระหว่างสปีชีส์ ซึ่งอาจเป็นแบบพึ่งพา แบบอิงอาศัย หรือแบบปรสิต ในขณะที่ภาวะพึ่งพาหมายถึงปฏิสัมพันธ์ที่ทั้งสองฝ่ายได้รับประโยชน์โดยเฉพาะ

เหตุใดภาวะพึ่งพาจึงไม่ล่มสลายจากการโกง?

กลไกต่างๆ เช่น การเลือกคู่ค้าที่เชื่อถือได้ การระงับรางวัลจากผู้ที่ไม่ให้ความร่วมมือ และโครงสร้างเชิงพื้นที่ของปฏิสัมพันธ์ จะจำกัดความสำเร็จของผู้โกง ทำให้ภาวะพึ่งพามีความเสถียรตลอดช่วงเวลาทางวิวัฒนาการ