*§ 41—2. Комменсализм, протокооперация и мутуализм — типы положительных биотических взаимоотношений

Преамбула

В предыдущем параграфе вы познакомились со взаимоотношениями между видами в биоценозе, которые приводят к снижению их численности. Тем не менее в сформировавшихся биоценозах численность видов является относительно постоянной. Следовательно, существуют взаимоотношения, которые способствуют повышению численности взаимодействующих видов. Как вы знаете, взаимоотношения, при которых виды полезны друг другу, причем в одних случаях эта польза обоюдная, а в других односторонняя, условно называются положительными. Как видно из таблицы (*§ 41—1), к ним относятся комменсализм, протокооперация, мутуализм. Рассмотрим их отличительные особенности и роль в биоценозе.

Комменсализм

Комменсализм (от лат. commensalis — сотрапезник) — тип взаимоотношений, при котором организмы одного вида извлекают пользу, не принося ни вреда, ни пользы организмам другого вида.

Комменсализм, возникающий в результате трофических связей и основанный на потреблении одним видом остатков пищи другого вида, называется нахлебничеством. Например, мелкие птицы питаются остатками пищи крокодилов, песцы доедают остатки трапезы медведя белого, а птицы-падальщики или гиены питаются остатками пищи крупных хищников (львов, леопардов). Взаимоотношения по типу нахлебничества устанавливаются даже между насекомыми и некоторыми растениями. Например, в жидкости цветков-кувшинов насекомоядных растений обитают личинки стрекоз, покровы которых защищают их от переваривающего действия ферментов растения. Они питаются насекомыми, которые в избытке попадают в ловчие кувшины.

Если же организмы взаимодействуют на основе топических связей, используя убежища, гнезда, норы либо тела организмов других видов в качестве местообитания, не причиняя им вреда, то это проявление комменсализма называется квартирантством. Например, рыба-прилипала прикрепляется к панцирю морской черепахи, мелкие рыбки часто прячутся в полости тела голотурий, мальки некоторых рыб — под зонтиками медуз, имеющих стрекательные клетки. Квартирантством можно считать поселение растений‑эпифитов на коре деревьев (лишайники, орхидеи).

В гнездах птиц, норах грызунов обитает огромное количество видов членистоногих, использующих микроклимат этих убежищ и находящих там пищу в виде разлагающихся органических остатков или других видов сожителей. При таком образе жизни одновременно имеют место обе формы комменсализма — квартирантство и нахлебничество.

Отношения по типу комменсализма очень важны в природе, так как способствуют более полному освоению среды и использованию пищевых ресурсов.

Протокооперация

Протокооперация — совместное существование, выгодное для обоих видов, но не являющееся обязательным условием выживания. Примеры таких взаимоотношений: опыление пчелами луговых растений; рыбы-чистильщики, освобождающие тело крупных рыб от наружных паразитов. На раковине рака-отшельника может поселяться коралловый полип актиния, который имеет стрекательные клетки, выделяющие яд. Актиния защищает рака от хищных рыб, а рак-отшельник, перемещаясь, способствует увеличению кормового пространства актинии. Но и рак-отшельник, и актиния могут существовать друг без друга.

Мутуализм

Мутуализм (от лат. mutuus — взаимный) — взаимовыгодный тип взаимоотношений, когда либо один из видов, либо оба не могут существовать отдельно. При нарушении этих взаимоотношений их жизнь становится невозможной. Классический пример мутуализма — лишайники, представляющие собой тесное взаимодействие гриба и водоросли. В свободном состоянии лишайниковые грибы практически не встречаются в природе. Большинство же видов водорослей, входящих в состав лишайников, встречается и в свободноживущем состоянии. Гифы гриба, оплетая клетки и нити водорослей, образуют специальные выросты, проникающие внутрь клеток водорослей. Через них гриб получает органические вещества, синтезированные водорослями. В свою очередь водоросли получают из гифов гриба воду и минеральные вещества. Аналогичное взаимодействие наблюдается у шляпочных грибов и древесных растений, образующих микоризу (грибокорень).

У многоклеточных животных и растений очень широко распространен мутуализм с микроорганизмами. Хорошо известный пример мутуализма — травоядные копытные и целлюлозолитические бактерии, обитающие в их желудке. Они продуцируют ферменты, расщепляющие целлюлозу, поэтому необходимы для травоядных животных, у которых такие ферменты отсутствуют. Травоядные копытные со своей стороны предоставляют бактериям питательные вещества и среду обитания с оптимальными температурой и влажностью.

Примером мутуализма могут служить взаимоотношения бобовых растений с клубеньковыми бактериями, фиксирующими молекулярный азот воздуха. Бактерии‑азотфиксаторы обнаружены на корнях около 200 видов покрытосеменных и голосеменных растений. Иногда мутуализм с микроорганизмами заходит так далеко, что колонии бактерий можно рассматривать в качестве специализированных органов многоклеточных. Например, у каракатиц и некоторых кальмаров светящиеся бактерии входят в состав органов свечения — фотофоров.

Биотические взаимоотношения имеют большое экологическое значение. Комменсализм, протокооперация и мутуализм обеспечивают максимальное использование пищевых ресурсов и среды обитания. Взаимовыгодные взаимоотношения способствуют лучшему выживанию видов, их размножению, а значит, поддержанию видового многообразия биоценоза.

Проверим знания