Symbiont baktérie, ktoré rozkladajú drevo pre termity, pre nich fixujú aj vzdušný dusík. Symbiotické vzťahy mikroorganizmov s rastlinami, zvieratami, ľuďmi sú pre človeka nevyhnutné

1. Sinice môžu byť súčasťou lišajníkov.

• Baktérie dávajú hube časť glukózy produkovanej počas fotosyntézy.
• Huba poskytuje baktériám vodu s minerálnymi soľami.

2. Baktérie uzlíkov žijú v špeciálnych zahusteniach (uzlinách) na koreňoch rastlín z čeľade bôbovitých (hrach, fazuľa, sója).

• Baktérie poskytujú rastline minerálne soli (dusík).
• Rastlina dáva baktériám časť glukózy produkovanej fotosyntézou.

3. Baktérie žijú v ľudských črevách.

• Baktérie vylučujú niektoré vitamíny a tiež vytláčajú z čriev iné, nebezpečnejšie baktérie.
• Človek dáva baktériám miesto na život a potravu.

Testy

1. Baktérie prijímajú glukózu
a) z lišajníkovitej huby
b) zo strukovín
c) od osoby

2. Baktérie prijímajú minerálne soli
a) z lišajníkovitej huby
b) zo strukovín
c) od osoby
d) z lykožrútov a strukovín

3. Baktérie
a) prijímajú glukózu v lišajníku a uvoľňujú ju v uzlinách
b) v lišajníku sa vzdávajú glukózy, v uzlinách prijímajú
c) získavajú glukózu v lišajníku aj v uzlinách
d) uvoľňovanie glukózy v lišajníku aj v uzlinách

4. Baktérie v lišajníku
a) dať rastline glukózu
b) dať hube glukózu

5. Baktérie v uzlinách
a) dať rastline glukózu
b) dať hube glukózu
c) prijímať glukózu z rastliny
d) prijímať glukózu z huby

Slovo „symbiont“ pochádza zo starogréckeho „spoločného života, spolužitia“ a označuje rôzne živé organizmy, ktoré sa navzájom podporujú. Proces úzkeho a dlhodobého spolužitia rôznych druhov živých organizmov sa nazýva symbióza. Takéto vzťahy medzi symbiontmi sú úspešné, ak sú prínosom pre všetkých účastníkov procesu a zvyšujú ich šance na prežitie. Pozoruhodným príkladom sú symbiontné baktérie žijúce v ľudskom čreve, bez ktorých by proces trávenia a následne ani náš život nebol možný.

• dve zvieratá (hroch a vták, ktorý si čistí zuby);
• rastliny a hmyz (kvety opeľované len jedným druhom hmyzu);
• mikroorganizmy a rastliny (uzlové baktérie zapojené do procesu získavania potravy zo strukovín);
• ľudia a baktérie (mikroorganizmy, ktoré žijú v našich črevách, nám pomáhajú prežiť a sami si užívať život);
• aj jednotlivé bunky medzi sebou (symbiózou prenukleárnych prokaryotických buniek sa zrodila plnohodnotná eukaryotická bunka s jasne definovaným jadrom, čo znamenalo začiatok procesu evolúcie na našej planéte).

A existujú aj lišajníky ako výsledok symbiózy huby a riasy, ktoré prežívajú tam, kde huby ani riasy nemôžu žiť oddelene. Existuje koexistencia medzi krabom a morskou sasankou, kde prvá je dopravným prostriedkom a druhá obrannou zbraňou. A takýchto príkladov je nespočetne veľa.

Uvažujme dva príklady symbiózy mikroorganizmov s ľuďmi a rastlinami – ľudské symbiontné baktérie a uzlové baktérie zapojené do výživy strukovín.

Makroorganizmus + mikroorganizmus = človek

Symbiont baktérie žijú v našich črevách, na slizniciach, na koži a tvoria takzvanú normálnu mikroflóru. Naše pôvodné mikroorganizmy:

1. Poskytujú ochranu celému telu tým, že zabíjajú alebo zbavujú „napádajúcich“ baktérií jedlo. Neumožňujú nebezpečným mikróbom alebo vírusom prichádzajúcim zvonku, aby sa usadili na koži alebo slizniciach, čím vytvárajú imunitný systém tela.
2. Podieľajte sa na trávení. Baktérie žijúce v ľudských črevách produkujú tráviace enzýmy, bez ktorých nie je možné stráviť niektoré druhy potravy.

Na tvorbe normálnej ľudskej mikroflóry sa podieľa asi 500 druhov rôznych baktérií. Prítomnosť E. coli v ľudskom tele (v určitých množstvách) je teda nevyhnutnou podmienkou trávenia laktózy. Na druhej strane laktobacily premieňajú výslednú laktózu a iné sacharidy na kyselinu mliečnu, ktorá sa podieľa na procese získavania energie.

Kde a ako žijú naši malí kamaráti?

Baktérie sa nachádzajú takmer po celej dĺžke gastrointestinálneho traktu, od úst až po konečník. Ale tie najdôležitejšie žijú v črevách. Tu produkujú enzýmy a vitamíny, bez ktorých je proces trávenia jednoducho nemožný.

V každej časti čreva žijú presne tie mikroorganizmy, ktoré sú prispôsobené určitým životným podmienkam a obsahu živín. Napríklad v slepom čreve sú najpočetnejšou skupinou baktérie, ktoré rozkladajú celulózu, čo umožňuje spracovanie vlákniny.

Baktérie tenkého čreva musia prežiť v dosť drsných podmienkach. Práve tu sa nachádzajú agresívne látky, ktoré sú pre mnohé mikroorganizmy smrteľné. Napríklad kyselina chlorovodíková, potrebná na trávenie, zabíja značný počet mikróbov. Len málo druhov baktérií a kvasiniek je schopných prežiť v takomto prostredí.

Navyše, práve v tenkom čreve je proces vstrebávania živín v plnom prúde. To znamená, že baktérie musia bojovať o potravu so samotným telom. Navyše tu končia nekompletne spracované látky, ktoré nie sú vždy vhodné na kŕmenie baktérií.

Tenké črevo je napojené na obehový a lymfatický systém, ktorý transportuje prijaté živiny. A nervový systém na základe signálu z tenkého čreva reguluje zloženie a množstvo hormónov, ktoré telo potrebuje. To znamená, že tenké črevo je vďaka svojim symbiontom energetickou stanicou a dodávateľom živín.

V hrubom čreve žijú baktérie oveľa voľnejšie, preto je ich počet a druhová diverzita oveľa väčšia. Telo posiela nestrávené zvyšky potravy a iný odpad (úlomky až do veľkosti molekúl) do hrubého čreva na ďalšie odstránenie.

Nepriatelia našich priateľov

Antibiotiká sú relatívne nedávnym vynálezom ľudstva. Ťažko odhadnúť, koľko životov sa vďaka tomuto objavu podarilo zachrániť. Ako však viete, za všetko musíte platiť. Antibiotiká ničia všetky baktérie bez rozlišovania medzi dobrými a zlými.

Preto po užívaní antibiotík vyzerá črevná mikroflóra veľmi smutne. To okamžite ovplyvňuje nielen naše trávenie, ale značne znižuje aj našu imunitu. To znamená, že sa ukazuje, že nebezpečenstvo nákazy ďalšou chorobou sa zvyšuje po užití liekov určených na ochranu nášho zdravia.

Vedci sa snažia tento začarovaný kruh prelomiť vývojom nových, vysoko cielených liekov. Ale mnoho rokov rozšíreného používania antibiotík viedlo k tomu, že ľudská mikroflóra je čoraz slabšia. A neprítomnosť alebo nedostatočný počet symbiontných baktérií má za následok celý rad chronických ochorení: cukrovku, rakovinu, obezitu atď.

Symbionti v rastlinnej ríši

Rastliny v túžbe prežiť tiež neváhajú použiť symbiontov. Napríklad známy lišajník v skutočnosti nie je samostatnou rastlinou. Ide o symbiotický systém zelených rias a húb.

Ako viete, riasy nemôžu prežiť bez vody a huby nie sú schopné syntetizovať živiny samy (využívajú to, čo vyprodukovali iné mikroorganizmy). Ale tieto nedostatky sa v symbiotickej skupine vzájomne ničia. Riasy prostredníctvom fotosyntézy vytvárajú živiny pre huby a na oplátku dostávajú príjemné životné prostredie: potrebnú vlhkosť, kyslosť pôdy a ochranu pred ultrafialovým žiarením. Výsledkom je, že lišajníky dokážu nielen prežiť, ale aj cítiť sa veľmi sebavedome v dosť drsných podmienkach, kde nemajú konkurentov na miesto na slnku.

Ďalším príkladom symbiózy sú orchidey, v koreňovom systéme ktorých žijú huby a mikroorganizmy. V tejto trojitej aliancii sú baktérie zodpovedné za úzky vzťah medzi hostiteľskou rastlinou a symbiontnou hubou. Najúžasnejšie je, že nielen huby a mikroorganizmy nemôžu existovať bez rastliny, ale aj orchidea zomrie, ak sú zničené jej symbionty.

Ale možno najvýraznejším príkladom rastlinného symbiotického systému sú uzlové baktérie v spojení s rastlinami z čeľade strukovín.

Ako dopestovať dobrú úrodu strukovín

Vzduch, ktorý dýchame, obsahuje dusík (až 78 % z celkového objemu). Tento chemický prvok je nevyhnutne zahrnutý v zložení bielkovín a nukleových kyselín, čo znamená, že je životne potrebný pre všetky živé organizmy na Zemi.

Ľudia a zvieratá získavajú dusík potravou, najmä zo živočíšnych a rastlinných bielkovín. Ale odkiaľ berú rastliny dusík?

Rastliny nedokážu samy získať dusík priamo z atmosférického vzduchu. Pôda obsahuje aj dusík, no po prvé je ho veľmi málo a po druhé, značná časť je obsiahnutá v organických zlúčeninách, ktoré rastliny nedokážu absorbovať.

Tu vstupujú do hry baktérie viažuce dusík. Sú schopné premieňať organické zlúčeniny obsahujúce dusík na minerálne zlúčeniny (dusičnany) dostupné pre výživu rastlín.

Zvláštne miesto medzi baktériami viažucimi dusík zaujímajú takzvané uzlové baktérie. Tieto symbiontné mikroorganizmy tvoria uzlíky na koreňoch bôbovitých rastlín (ďatelina, vlčí bôb, hrach, vika). Nodulové baktérie viažu voľný atmosférický dusík a dodávajú ho priamo na stôl svojho rastlinného hostiteľa.

Rastliny teda pomocou symbiontových uzlín dokážu získavať dusík a mikroorganizmy zasa odoberajú rastlinám živiny (produkty metabolizmu sacharidov a minerálne soli) pre svoj rast a vývoj.

Pre úspešný vývoj symbiontného systému (rastlina + mikroorganizmus) sú potrebné určité podmienky:

• teplota;
• vlhkosť;
• pôdna reakcia;
• kmeň baktérií.

V prirodzených podmienkach sa nachádzajú uzlové baktérie rôznych typov a nie všetky sú celkom účinné. Preto sa v poľnohospodárstve využívajú šľachtené kmene mikroorganizmov, ktoré nimi infikujú rastliny strukovín, čo vedie k zvýšeniu úrody.

V prípade strukovín je však symbióza nevyhnutnou nevyhnutnosťou. Ak je v pôde dostatok dusíka (napríklad dusíkaté hnojivá), potom uzlové baktérie stratia význam pre hostiteľa a ich kolónie zničí samotná rastlina.

Symbióza je teda dôležitá, potrebná a niekedy životne dôležitá vec. Systémy Symbiont existujú u vyšších živočíchov, rastlín, húb, baktérií, rias... Jedným slovom takmer všade. A nemohli by sme nielen prežiť, ale ani sa narodiť, keby príroda nevytvorila taký silný nástroj na prežitie, akým je systém symbiontov.

Keď sa v tele objavia vírusy, komenzálne baktérie vyšlú špeciálne signály do imunitného systému, ktoré spúšťajú antivírusovú imunitnú odpoveď.

Predchádzajúce štúdie ukázali, že ľudia bez týchto baktérií sú náchylní na rozvoj cukrovky, obezity, rakoviny, zápalových ochorení čriev a iných patológií.

Dátum: 21.06.2012

Ako viete, ľudské črevo je osídlené širokou škálou baktérií, ktoré prinášajú neoceniteľné výhody: niektoré z nich pomáhajú pri trávení potravy, iné sú dôležitou súčasťou imunitného systému. Americkí vedci v novej štúdii objavili ďalšiu dôležitú úlohu symbiontných baktérií – podieľajú sa na ničení vírusov. Výsledky štúdie boli publikované v časopise Imunita.

„Pri pokusoch na myšiach sme zistili, že komenzálne baktérie vysielajú špecifické signály imunitnému systému, keď sa v tele objavia vírusy,“ vysvetľuje Dr. David Artis, profesor mikrobiológie na Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania. „Pod vplyvom týchto signálov sa zrýchľuje dozrievanie buniek imunitného systému a zvyšuje sa ich citlivosť na vírusy. Bez týchto signálov sa nemôže rozvinúť plnohodnotná imunitná odpoveď.“

Vedci podali laboratórnym myšiam antibiotiká na zníženie množstva črevnej flóry a potom ich infikovali vírusom chrípky. U takýchto myší sa vyvinula extrémne slabá imunitná odpoveď na zavlečenie vírusu, zaznamenalo sa vážne poškodenie dýchacieho systému a ochorenie bolo často smrteľné. Ďalej vedci analyzovali gény imunitných buniek-makrofágov myší, ktoré boli liečené antibiotikami. Zaznamenali výrazné zníženie aktivity génov zodpovedných za antivírusovú imunitu a produkciu interferónov v makrofágoch.

Medzi komenzálne baktérie patrí nielen črevná flóra, ale aj kolónie symbiotických mikroorganizmov, ktoré žijú na povrchu kože, v horných dýchacích cestách a v pošve. Predchádzajúce štúdie ukázali, že ľudia trpiaci nedostatkom symbiotickej flóry sú náchylní na rozvoj cukrovka, obezita, rakovina, zápalové ochorenia čriev a iné patológie.

Zdroj: http://www.ria-ami.ru/news/35070

Prečítajte si tiež:

6,553 0 2012-06-18

Princípy inzulínovej terapie pre diabetes mellitus 2. typu

Výživa baktérií. Autotrofy a heterotrofy.

Dýchanie baktérií

Na základe spôsobu získavania energie možno baktérie rozdeliť do dvoch skupín: aeróby a anaeróby. Aeróbne baktérie využívajú kyslík na rozklad organickej hmoty. Počas štiepenia sa uvoľňuje energia, ktorá sa vynakladá na životne dôležité procesy. Preto aeróbne baktérie môžu žiť len v kyslíkovom prostredí potrebnom na ich dýchanie.

Anaeróbne baktérie získavajú energiu v dôsledku bezkyslíkového rozkladu organických látok - fermentáciou alebo rozpadom.

Anaeróbne baktérie objavil francúzsky biológ Louis Pasteur v roku 1861. Tento objav ohromil biológov, pretože všetci verili, že život je nevyhnutne spojený s dýchaním, to znamená s používaním kyslíka. Prvou anaeróbnou baktériou objavenou L. Pasteurom bola Clostridium butyricum, bacil spôsobujúci fermentáciu sacharidov.

Fermentácia je enzymatické štiepenie sacharidov bez kyslíka.

Napríklad baktérie mliečneho kvasenia rozkladajú molekulu glukózy na dve molekuly kyseliny mliečnej. Energiu uvoľnenú v tomto procese využívajú na životne dôležité procesy. Túto reakciu možno zapísať pomocou chemických symbolov takto:

C 6 H 12 0 6 2 C 3 H 6 0 3 + ENERGIA

K takýmto reakciám dochádza pri kysnutí mlieka, výrobe kefíru, kyslej kapusty, namáčaní jabĺk a silážovaní. Cukry obsiahnuté v mlieku, zelenine a ovocí sa rozkladajú na kyselinu mliečnu a baktérie dostávajú potrebnú energiu. Zároveň sa však postupne zvyšuje kyslosť prostredia a stáva sa nevhodným pre život baktérií. Preto po fermentácii môžu byť potravinové výrobky dlho skladované.

Anaeróbne baktérie sa delia na obligátne baktérie, ktoré nemôžu žiť v prítomnosti kyslíka, a fakultatívne baktérie, ktoré žijú v kyslíkovom aj bezkyslíkovom prostredí.

Na základe spôsobu ich kŕmenia možno baktérie rozdeliť do dvoch veľkých skupín: autotrofné a heterotrofné.

Autotrofy sú baktérie, ktoré sú schopné syntetizovať organické látky z anorganických.

Ak sa na syntézu využíva slnečná energia, potom sa baktérie nazývajú fotosyntetiká a ak sa energia uvoľnená pri rôznych chemických reakciách nazýva chemosyntetiká.

Všetky autotrofy majú dve veľké skupiny enzýmov. Niektoré poskytujú syntézu jednoduchých organických látok z anorganických, zatiaľ čo iné pomocou týchto látok (glukóza atď.) syntetizujú zložité organické zlúčeniny (škrob, mureín, bielkoviny atď.).

Medzi fotosyntetické baktérie patria fialové a zelené baktérie. Na rozdiel od rastlín získavajú vodík (H) nie z vody (H 2 0), ale zo sírovodíka (H 2 S). Pomocou chemických symbolov možno reakciu bakteriálnej fotosyntézy zapísať takto:

C02 + H2S CnH2nOn + H20 + S

Pri tejto forme fotosyntézy sa neuvoľňuje kyslík a síra sa hromadí v bakteriálnych bunkách. Tento typ fotosyntézy sa nazýva anaeróbny.

Fotosyntetické baktérie najčastejšie žijú vo vodných plochách na povrchu bahna a niektoré druhy žijú v horúcich prameňoch.

Charakter fotosyntézy je u siníc odlišný (aeróbny). Ide o najstaršie organizmy, ktoré sa na našej planéte objavili asi pred 3 miliardami rokov. Žijú hlavne v sladkých vodách, niekedy spôsobujú „kvety vody“. Niektoré druhy žijú v moriach a oceánoch, ako aj na súši a vytvárajú zelené povlaky na pôde, kameňoch a kôre stromov.

Fotosyntéza v cyanobaktériách je podobná ako v rastlinách a pomocou chemických symbolov ju možno vyjadriť nasledujúcou rovnicou:

C02 + H20 CnH2nOn + O2

Práve sinice boli jedinými dodávateľmi kyslíka do atmosféry 800 miliónov rokov.

Chemosyntetické baktérie prvýkrát objavil ruský vedec S. N. Vinogradsky v roku 1890. Tieto baktérie využívajú energiu uvoľnenú pri oxidácii zlúčenín amoniaku, dusíka, železa a síry.

Heterotrofné baktérie využívajú na výživu hotové organické látky produkované organizmami alebo zvyšky mŕtvych tiel.

Tieto baktérie majú dva spôsoby, ako získať potrebnú energiu: kvasenie a hnitie.

Hnitie je anaeróbne enzymatické štiepenie bielkovín a tukov.

Ak baktérie využívajú zvyšky mŕtvych tiel pre život, nazývajú sa saprotrofy. Slávny francúzsky mikrobiológ Louis Pasteur poukázal koncom 19. storočia na mimoriadne dôležitú úlohu saprotrofných baktérií v prírode. Tieto baktérie sú spolu s plesňami rozkladačmi (z latinského Reduce – vrátiť sa). Rozkladom organických zvyškov na minerálne soli čistia našu planétu od mŕtvol zvierat a zvyškov rastlín, poskytujú živým organizmom minerálne soli a uzatvárajú kolobeh látok v prírode.

Zároveň hnilobné baktérie, keď sa dostanú na potravinové výrobky, spôsobujú ich pokazenie. Na ochranu potravinárskych výrobkov pred rozkladačmi sa tieto podrobujú sušeniu, moreniu, údeniu, soleniu, mrazeniu, fermentácii alebo špeciálnym konzervačným metódam – pasterizácii alebo sterilizácii.

Louis Pasteur vyvinul metódu konzervovania tekutých potravín (mlieka, vína, piva atď.), ktorá sa nazývala pasterizácia. Na zničenie baktérií sa kvapalina zahreje na teplotu 65 - 70 ° C a udržiava sa 15 - 30 minút.

Úplné zničenie baktérií sa dosiahne sterilizáciou. V tomto prípade sa výrobky udržiavajú pri teplote 140°C asi 3 hodiny, prípadne sa ošetrujú plynmi, tvrdým žiarením atď.

Patogénne baktérie spôsobujú choroby ako cholera, mor, tuberkulóza, zápal pľúc, salmonelóza, recidivujúca horúčka, angína, záškrt, tetanus a mnohé iné choroby človeka, ako aj rôzne choroby zvierat a rastlín.

Štúdium patogénnych baktérií začal L. Pasteur a rozvinul ho v prácach Robert Koch, E. Smith, Danila Samoilovich, Sh.

Už dlho je známe, že strukoviny zvyšujú úrodnosť pôdy. Napísali o tom Theophrastus a rímsky vedec Gaius Pliny starší.

V roku 1866 si známy ruský botanik a pôdoznalec M. S. Voronin všimol, že korene bôbovitých rastlín majú ha
Charakteristické opuchy sú uzliny, ktoré sa tvoria v dôsledku činnosti baktérií.

Až o 20 rokov neskôr sa holandskému mikrobiológovi Martinovi Beijerinckovi podarilo dokázať, že baktérie sa usadzujú na koreňoch strukovín, prijímajú z nich hotové organické látky a na oplátku dodávajú rastline potrebný dusík, ktorý absorbujú zo vzduchu. .

Takto bola objavená symbióza baktérií s rastlinami. Ďalší výskum ukázal, že nielen s rastlinami, ale aj so zvieratami a dokonca aj s ľuďmi. V ľudskom čreve sa usadzuje niekoľko druhov baktérií, ktoré sa živia zvyškami nestrávenej potravy, pričom na oplátku poskytujú vitamíny a niektoré ďalšie látky potrebné pre život človeka.

Symbióza, alebo obojstranne prospešné spolužitie dvoch alebo viacerých organizmov, je známa už dlho. To však v žiadnom prípade nevyvracia skutočnosť, že mnohé nuansy tohto javu ešte neboli študované alebo boli nedostatočne študované.

Tento úžasný prírodný fenomén prvýkrát objavil švajčiarsky vedec Schwendener v roku 1877. V tom čase práve skúmal lišajníky. Na jeho najhlbšie počudovanie sa ukázalo, že tieto organizmy sú zložené, tvorené kolóniami húb a jednobunkových jednoduchých rias. Samotný pojem „symbióza“ sa vo vedeckej literatúre objavil o niečo neskôr. Presnejšie, v roku 1879 to navrhol de Paris.

Na samotný koncept ľudia prišli pomerne rýchlo, no otázka trofizmu zostala. Čo jedia niektoré typy symbiotických organizmov? V prípade tých istých lišajníkov bolo jasné, že riasy žijú fotosyntézou, ale odkiaľ berie hubová zložka živiny? Ak ani vy nepoznáte odpoveď na túto otázku, odporúčame vám prečítať si náš článok.

Všeobecné informácie

Moderní vedci zistili, že symbionty sú organizmy, ktoré sa živia (najčastejšie) tým istým, čo konzumuje dominantný organizmus. Ide však o veľmi približnú a nie veľmi správnu definíciu, a preto by bolo potrebné podrobnejšie opísať niekoľko najzaujímavejších prípadov.

Zrejme by ste sami mohli uviesť nejaké príklady. Pre človeka prospešné baktérie sa teda nachádzajú vo veľkom množstve v acidofilných jogurtoch. Ľudia poskytujú týmto prvokom vynikajúce prostredie a baktérie zabezpečujú ideálne fungovanie nášho gastrointestinálneho traktu.

Mimochodom, známy Kutushov to využil. Symbionty, ktorých kultúry predáva, zabezpečujú výrazné zlepšenie fungovania tráviaceho traktu aj u starších ľudí, ktorí s tým majú často veľké problémy.

Riasy ako hlavní symbionti

Biológovia už dávno zistili, že ani jeden symbiotický pár organizmov neprežije bez účasti rias. Navyše hovoríme nielen o vodných, ale aj o čisto suchozemských organizmoch. Podarí sa im nadviazať vzájomne výhodné vzťahy medzi sebou aj s baktériami a hubami. Mali by ste vedieť, že zoznam rias, ktoré sú schopné symbiózy, je dosť obmedzený.

Nezvyčajné formy vzťahov medzi riasami a inými organizmami

Príkladom dlhodobého stabilného vzťahu dvoch foriem života sú lišajníky a leňochody. Ale symbionty-baktérie a riasy nie vždy tvoria také silné a dlhotrvajúce spojenectvá s inými organizmami. Často sa teda jednoducho usadia na povrchu Samozrejme, v tomto prípade nemôže byť reč o plnohodnotnej symbióze. Tento jav sa nazýva epifytóza. Drobný film jednoduchých rias často pokrýva nielen ulity mäkkýšov, ale aj povrch tela niektorých vodných vtákov a morských živočíchov. Epifytické riasy sa teda vo veľkom usadzujú aj na obrovských veľrybách.

Vedci sa stále nevedia zhodnúť na tom, z akého hľadiska by sa malo pozerať na vzťah medzi epifytom a mnohobunkovým organizmom. Niektorí veria, že tento jav je lepšie pochopiť ako primitívnu, primárnu verziu symbiotického vzťahu.

Aby sme boli spravodliví, je ťažké súhlasiť s týmto názorom. Epifyty síce nespôsobujú priamu škodu organizmom, na povrchu ktorých sa usadzujú, ale ani z nich nie je žiadny úžitok (v žiadnom prípade viditeľný).

Poškodenie epifytov

Ale! Fenomén epifytizmu bol študovaný veľmi, veľmi slabo. Je možné, že tento vzťah skutočne prospieva nielen riasam, ale aj mnohobunkovým organizmom. Záhada stále čaká na svojho bádateľa. Čo jedia symbionti, ak žijú vo vnútri bunky vyššieho živočícha alebo rastliny?

Intracelulárne symbionty

Nie je tak zriedkavé, že symbionti môžu žiť vo vnútri buniek svojho „hostiteľa“. Ak hovoríme o tých istých riasach, nazývajú sa endofyty. Tvoria endosymbiózy, ktoré sú oveľa zložitejšie ako javy opísané vyššie. V tomto prípade sa už medzi partnermi vytvárajú úzke, pevné a dlhodobé väzby. Ich hlavným rozdielom je, že takéto prvokové symbionty sú identifikované iba ako výsledok pomerne podrobných a zložitých cytologických štúdií.

Dôležité! Vedci pomerne dávno dokázali, že najdôležitejšie bunkové organely – mitochondrie u zvierat a chloroplasty u rastlín – vznikli v dávnych dobách práve vďaka symbiotickým vzťahom. Kedysi to boli nezávislé organizmy.

V určitom bode sa títo intracelulárni symbionti presunuli do úplne „sedavej“ existencie vo vnútri živej bunky a potom sa na nej stali úplne závislými, čím preniesli kontrolu nad svojim genómom na jej jadro (čiastočne). Môžeme teda s istotou povedať, že všetky v súčasnosti známe formy života, ktoré sa usilujú o obojstranne výhodnú existenciu, majú každú šancu, že sa jedného dňa zjednotia s tými organizmami, s ktorými majú dnes partnerské vzťahy.

Ako sa symbionti dostanú do bunky?

Ako sa mikroorganizmy dostávajú do buniek vyšších živočíchov a rastlín? Niektoré druhy majú na to špeciálne navrhnuté mechanizmy. Navyše sa často nenachádzajú v samotnom symbiontovi, ale v „prijímajúcej strane“. Existuje taká malá vodná papraď - Azolla. Na spodnej dutine jeho listov sú úzke priechody, ktoré vedú do dutín, ktoré sa špecializujú na vylučovanie hlienu. Práve do týchto dutín padajú do jaskýň modrozelené riasy Anahaena azollae spolu s prúdom vody.

Paprade rastú, kanály zarastajú a riasy zostávajú úplne izolované. Vedci sa už dlho pokúšali vytvoriť kolónie iných druhov na základe Azolly, ale nedosiahli žiadny úspech. Môžeme s istotou povedať, že vytvorenie symbiotického vzťahu je možné iba vtedy, ak sa množstvo parametrov úplne zhoduje. Okrem toho sa takáto únia vyznačuje výraznou druhovou špecifickosťou.

Symbionty sú teda organizmy, ktoré sa živia vďaka procesom špecifickým pre ich druh (mikroorganizmy viažuce dusík), zdieľajú cenné látky s partnerom, no zároveň vyžadujú určité podmienky, ktoré im môže poskytnúť iba on.

Aké sú výhody takéhoto spolužitia?

Všimnite si, že vo vnútri dutín Azolla je veľa dusíkatých zlúčenín. ktoré vstupujú do tela paprade, nielenže ich aktívne absorbujú, ale tiež úplne strácajú schopnosť nezávisle fixovať atmosférický dusík. Symbiontské organizmy sa odvďačujú zásobovaním papradia kyslíkom a niektorými organickými látkami.

Treba poznamenať, že títo symbionti neprechádzajú prakticky žiadnymi zmenami vo svojej vnútornej organizácii. Neplatí to však vo všetkých prípadoch intracelulárnej symbiózy. Najčastejšie sa tie riasy, ktoré vstupujú do vzájomne výhodnej spolupráce s inými organizmami, vyznačujú úplnou redukciou bunkovej membrány. Stáva sa to napríklad v modrozelených riasach, ktoré vytvárajú symbiotický vzťah s určitými druhmi

Termity a intracelulárne symbionty

Po relatívne dlhú dobu boli všetci vedci zmätení, keď uvažovali o tráviacich procesoch termitov. Ako sa tomuto druhu darí prosperovať len z dreva? Pomerne nedávno sa zistilo, že za priame spracovanie drevnej celulózy sú zodpovedné najmenšie symbionty-baktérie, čo sú symbionty prvokov, ktorí žijú v črevách samotných termitov. Ide o komplexnú, ale veľmi efektívnu schému.

Vedci však stále nechápali, odkiaľ hmyz získava dostatok energie: napokon, celulóza nie je v žiadnom prípade obzvlášť výživná. Okrem toho vyžadujú obrovské množstvo dusíka. V natrávenom dreve stromov podľa definície takýto objem jednoducho neexistuje. Nedávno prišli vedci z Japonska k fenomenálnemu výsledku, ktorý získali pri starostlivom štúdiu genómu bičíkatých symbiontov žijúcich v gastrointestinálnom trakte termitov.

Čo sa ukázalo byť v ich genóme?

Je tam veľa zaujímavých vecí. Vedcom sa podarilo odhaliť nielen tie gény, ktoré sú zodpovedné za produkciu enzýmu na ničenie celulózy, ale aj tie, ktoré sú zodpovedné za fixáciu dusíka. Posledne uvedený je zložitý proces viazania atmosférického dusíka za vzniku takých foriem, ktoré môžu byť asimilované rastlinnými alebo živočíšnymi organizmami. To je mimoriadne dôležité, keďže takto získaný dusík využívajú termity a ich bičíkovce na syntézu bielkovín.

Jednoducho povedané, symbionty sú v tomto prípade organizmy, ktoré sa živia drevom, ktoré konzumujú termity. Symbionti symbiontov bičíkovcov) sú zodpovední za fixáciu dusíka, bez ktorej nemôže žiť ani samotný termit, ani jeho „hostia“.

Strukoviny a symbionty

Keďže sme si spomenuli na baktérie viažuce dusík, nemôžeme nehovoriť o strukovinách. Ako si pamätá každý, kto študoval botaniku, vyznačujú sa úžasne vysokým obsahom rastlinných bielkovín. Aj táto okolnosť je pre vedcov dlhodobo mimoriadne prekvapujúca. Fazuľa dokázala vyprodukovať dostatočné množstvo bielkovín aj v podmienkach, keď sa v pôde prakticky nenachádzal žiadny dusík!

Ukázalo sa, že jeho prísun zabezpečovali symbiontné organizmy. Áno, áno, boli to tie isté baktérie viažuce dusík, ktoré pohodlne žijú v uzlinách na koreňoch všetkých strukovín. Extrahujú vzácny dusík zo vzduchu a premieňajú ho na vysoko stráviteľnú formu.

Komerčné využitie symbiontov

Nie je prekvapujúce, že lekári už dlho pestujú prospešné baktérie pre ľudí. Najprv sa to dialo vo forme výroby jogurtov a iných produktov kyseliny mliečnej, no dnes sa výskum dostal na úplne novú úroveň.

Kutushovovi symbionti sa dnes stali obzvlášť známymi. Čo to je? V súčasnosti sa pod touto značkou predávajú kultúry fermentovaných mliečnych organizmov, ktoré zlepšujú procesy trávenia.

Všetci Kutushovovi symbionti (presnejšie ich kultúry) sú založené výlučne na starých mongolských receptúrach jedál vyrobených z fermentovaných mliečnych výrobkov. Takže môžu skutočne zlepšiť vaše celkové zdravie a dokonca aj váš vzhľad.

Vyvinul ich vedec Kutushov. Symbionty v kultúrach sú starostlivo vyberané a poskytujú ľudskému telu cenné aminokyseliny a mikroelementy. Vďaka tomu sa dosiahne pozitívny účinok.