У многих животных, действительно, странные симбиотические отношения. Простыми словами симбиоз - это взаимовыгодные отношения, включающие физический контакт между двумя организмами, которые не принадлежат к одному и тому же виду.
Эти отношения можно поддерживать для того, чтобы обеспечить чистоту, защиту, транспортировку и даже поиск пищи. Однако иногда существует тонкая грань между полезными и вредными результатами симбиоза. А пока давайте рассмотрим взаимоотношения, которые являются взаимовыгодными для организмов как больших, так и малых.
10. Африканский скворец
Ученые считают, что эти отношения зародились давным-давно, поскольку клюв скворцов, кажется, создан специально для глубокого проникновения в толстую кожу хозяина в поисках пищи. Скворцы также издают сигнал тревоги, предупреждая тем самым других птиц и своего хозяина. Однако отношения между скворцами и их хозяевами не всегда взаимовыгодны.
Однако скворцы не всегда полезны. Иногда они могут пропускать клещей, если те не наполнены кровью (главным питательным веществом для птицы). В этих случаях скворцы позволят им продолжать питаться кожей хозяев, пока клещи не станут более привлекательными для скворцов.
9. Крабы и актинии
«Можно мне прокатиться, чувак?» Именно так обращаются в океане морские актинии к определенным видам крабов. Морские анемоны катаются автостопом на спинах крабов-отшельников, что позволяет им возвышаться над морским дном. Во время еды анемоны пользуются своими щупальцами, чтобы схватить остатки еды крабов отшельников.
Но что получает краб от этих отношений?
Морской анемон защищает краба-отшельника от голодных осьминогов. С колючими щупальцами морского анемона на спине становится менее привлекательным для хищников. Кроме того, крабы помогают отбиваться от морских существ, настроенных закусить морским анемоном.
Интересно, что эти отношения складываются не случайным образом. Крабы будут специально искать анемонов, чтобы поместить их себе на спину. На самом деле, когда рак-отшельник меняет раковины, он снимает клешнями анемона и заново цепляет его на спину.
Крабы-боксеры также участвуют в симбиозе с морскими анемонами, но их отношения особенно интересны. Краб-боксер держит анемона в своих клешнях, как боксерские перчатки. Крабы-боксеры могут использовать жгучие щупальца морских анемонов для защиты от хищников, а анемоны могут получить дополнительные кусочки пищи, которые они собирают вокруг дома краба.
Беспроигрышный вариант для двух этих организмов.
8. Бородавочники и мангусты
Фото: popsci.com
Возвращаясь к африканской саванне, ученые Уганды стали свидетелями странной дружбы между бородавочниками и мангустами. В Угандийском национальном парке королевы Елизаветы (Uganda’s Queen Elizabeth National Park) заметили, что бородавочники специально ложатся на землю, если встретят мангуста.
Бородавочники получают услугу чистки, в то время как острозубые мангусты выбирают с их шкуры насекомых и особенно клещей. Следовательно, мангуст получает еду, а бородавочник становится чистым. В некоторых случаях, если понадобится, сразу несколько мангустов будут грызть жесткую кожу бородавочника и даже залезут на свинью.
7. Рыба-чистильщик
Если рыба-чистильщик становится слишком агрессивной и откусывает слишком много ткани или слизи, симбиотические отношения могут быть прекращены более крупной рыбой-клиентом. Наиболее известными рыбами-чистильщиками являются губаны, которые живут среди коралловых рифов Тихого и Индийского океанов. Эти рыбы часто носят на своем теле яркие синие полосы, что делает их очень заметными для более крупных рыб, которые нуждаются в чистке.
6. Крокодил и зуек
Фото: smallscience.hbcse.tifr.res.in
У африканских крокодилов уникальные отношения с зуйками. После трапезы крокодил выползает на берег реки, находит уютное местечко и сидит с широко открытой пастью. Это действие сигнализирует маленькой птице, что можно забраться в крокодилий рот и собрать крошечные кусочки пищи, которые остаются в зубах огромной рептилии.
Зуйки помогают в очистке ртов их огромных клиентов-крокодилов. Действия храброй птички помогают предотвратить заражение крокодила, которое может вызвать сырое мясо, и удалить насекомых, которые ползают по коже крокодила. Таким образом, крошечные птицы получают бесплатную еду, а крокодил получает бесплатный осмотр зубов и чистку. Неплохо!
Если во время перекуса во рту крокодила птица сталкивается или чувствует опасность, исходящую от другого животного, зуек издает предупреждающий сигнал, а затем улетает. Крик зуйка сигнализирует крокодилу, что необходимо броситься в воду и скрыться от любой потенциальной угрозы.
5. Койот и барсук
Фото: mnn.com
Когда койоты и барсуки работают в паре, они сочетают свои специфические охотничьи навыки, чтобы увеличить вероятность ловли добычи. Да, вы правильно поняли, койоты и барсуки вместе охотятся!
Как это происходит?
Более крупный койот преследует добычу по прериям или лугам. Барсук же прячется в нору добычи, такой как суслики или степная собака, чтобы схватить их, когда они возвращаются домой. Таким образом, койот получает добычу, если та пытается вырваться наружу, а барсук хватает добычу, когда та пытается спрятаться под землей.
Хотя только один из хищников в итоге уходит с добычей, многие исследования данных отношений показывают, что совместные усилия этих животных увеличивают шансы на получение пищи для них обоих. Барсуки и койоты питаются тем же самым, поэтому конкурируют друг с другом. Тем не менее, хитрых степных собак не всегда легко поймать, потому что они не уходят далеко от своих . Поэтому альянс барсук-койот помогает охотиться на них.
Некоторые койоты могут собираться в свободные сообщества, но большинство ведут одинокую жизнь, поскольку они редко охотятся стаями. Интересно, что барсук - еще более одинокое существо, что делает его партнерство с койотом еще более странным.
Исследования показали, что койоты, которые сотрудничают с барсуками, ловят на треть больше добычи, чем одинокие койоты. В следующий раз, когда вы отправитесь в поход, поищите этих двух ребят, болтающихся вместе.
4. Бычок и рак-щелкун
Фото: reed.edu
Похоже, что на морском дне лучшими приятелями являются бычок и рак-щелкун. Как соседи по комнате, эти два очень разных существа поддерживают чистые и ясные симбиотические отношения. Рачки, которые не возражают против проживания с бычками, выкапывают яму, в то время как рыба охраняет и защищает креветку и яму.
Обладая отличным зрением, бычок легко замечает хищников и предупреждает маленького рачка об опасности, чтобы он мог спрятаться. Следовательно, рыба и рачок становятся соседями по комнате, разделяя подводную мини-пещеру друг с другом.
Поскольку раки-щелкуны в основном слепы, они предупреждают бычка, когда собираются покинуть дом, чтобы найти еду. Затем, во время перемещения по воде креветки будут касаться рыбы своими антеннами, чтобы поддерживать контакт. Поскольку рак-щелкун обитает на морском дне с неглубоким покрытием, для него важно поддерживать симбиотические отношения с бычком.
Было отмечено, что бычки даже собирают водоросли и другие продукты питания для своих соседей по комнате – рачков. Бычок также может приносить водоросли ко входу норы, чтобы слепой рачок мог легко до них добраться. Если возникает опасность, то бычок щелкает хвостом в качестве предупреждения.
В обмен на эту защиту, рачки обеспечивают бычков домом. Бычок также использует безопасность норы, чтобы соблазнить своего партнера особым ритуалом, который занимает некоторое время. Удивительно, но более 100 видов бычков были замечены в симбиотических отношениях с креветками.
3. Реморы
Ремора – это рыба, которая может достигать 0,30-0,90 метров в длину. Как ни странно, их передние спинные плавники эволюционировали, чтобы выполнять роль присоски, расположенной на верхней части головы. Это позволяет реморам прикрепиться к нижней части проплывающих мимо скатов или акул.
Также было замечено, что акулы защищают своих друзей-ремор, чтобы получить услуги по очистке. Большинство акул не возражает против ремор. Тем не менее, лимонные акулы и песчаные акулы могут быть агрессивными по отношению к ним и иногда их едят.
2. Колумбийский фиолетовый птицеед и пятнистая жужжащая лягушка
Фото: scienceblogs.com
Возможно, одни из самых странных симбиотических отношений существуют между пятнистой жужжащей лягушкой и Колумбийским фиолетовым птицеедом, оба из которых обитают в Южной Америке. Колумбийский птицеед может легко убить и съесть маленькую пятнистую лягушку, но он не хочет.
Вместо этого большой паук позволяет крошечной лягушке разделить с ним нору. Оба существа участвуют во взаимовыгодных отношениях, в которых предлагает лягушке защиту от хищников, а лягушка поедает муравьев, которые могут атаковать или есть яйца птицееда.
Было отмечено несколько случаев, когда пауки хватали лягушек, но исследовав их с помощью своего ротового аппарата, отпускали их целыми и невредимыми.
1. Люди и медоуказчики
Фото: npr.org
Наш последний пример симбиоза существует между африканской птицей, известной как большой медоуказчик, и людьми из местного племени в Танзании под названием Хадза. Откликнувшись на отчетливый человеческий зов, маленькая птичка приводит человека к меду.
Местные жители Хадза используют множество звуков, чтобы привлечь птиц, например, крики, свист и даже слова. Точно так же, как люди издают звуки, чтобы определить местоположение медоуказчика, птица изменяет свой звук, чтобы люди знали, когда она находится рядом с ульем. Как ни странно, большие медоуказчики не одомашнены и формально не обучены.
Так почему же птица из всех сил старается помочь людям?
Оказывается, медоуказчики, как и мы, любят красиво приготовленную еду. После обнаружения улья, люди племени поднимаются на дерево и забирают кусочки сотов. Хадза используют дым, чтобы выкурить пчел, поэтому они могут вырезать из улья соты.
После этого люди оставляют кусочки задымленных сот, чтобы птицы могли перекусить. Ученые считают, что отношения между представителями африканского племени и медоуказчиками насчитывают тысячи и, возможно, миллионы лет. Тем не менее, уникальные звуки, используемые аборигенами, скорее всего, развивались с течением времени и различаются по географическому принципу.
Ботаники из Мюнхенского университета изучили эволюцию симбиоза между муравьями и мирмекофильными растениями из группы Гиднофитовых, образующих специальные разрастания тканей - домации, в которых селятся эти насекомые, предоставляя взамен хозяевам питательные вещества. Это взаимовыгодное сотрудничество, как оказалось, является исходным для этой группы растений, но в ходе эволюции несколько раз утрачивалось. Результаты исследования подтвердили несколько существовавших теоретических предсказаний. Во-первых, возврат к несимбиотической жизни происходит только у неспециализированных растений, не развивших строгой связи с конкретным видом муравьев. Во-вторых, утрата симбиоза происходит в условиях низкого обилия партнеров-муравьев, а не за счет утраты потребности в нем. В-третьих, после утраты связи с муравьями ускоряется морфологическая эволюция домациев, освобожденных от действия стабилизирующего отбора, сохраняющего их у симбиотических видов.
Взаимовыгодное сотрудничество - мутуализм - сейчас часто рассматривается специалистами по коэволюции как один из основных механизмов усложнения и поддержания устойчивости экосистем. Здесь уместно вспомнить симбиоз высших растений с грибами (микориза) и азотфиксирующими бактериями, во многом определивший саму возможность успешного заселения суши, и огромное количество животных, переваривающих пищу с участием простейших и бактерий. Не такой тесный (его сейчас называют симбиотическим), как в приведенных выше примерах, мутуализм растений и опылителей, а также растений и распространяющих семена животных также весьма важен для функционирования экосистем. В конце концов, митохондрии и хлоропласты, необходимые для развития сложных многоклеточных организмов, суть потомки бактерий, окончательно утратившие способность к свободной жизни и ставшие органеллами .
Однако высокую скорость эволюции размера входного отверстия домация можно объяснить и тем, что в отсутствие связи с муравьями возникает отбор, благоприятствующий проникновению внутрь более крупных животных. Впрочем, пока неизвестны свидетельства того, что эти жильцы приносят растению пользу, хотя эта возможность требует дальнейшего изучения.
Наконец, авторы показали, что по мере продвижения в горы увеличивается средняя скорость морфологической эволюции отверстий домациев - для этого они разработали метод, соединяющий данные по филогении и распространению видов, что позволило им получить «карту морфологической эволюции» (рис. 4).
Это исследование не открыло чего-то совсем неожиданного, но от того не становится менее ценным. Ведь теоретические предсказания должны проверяться на «живом» материале. Авторам повезло найти удачный объект для исследования. Будем надеяться, что дальше последуют и другие подобные работы, которые позволят понять, насколько часто реализуются те или иные сценарии эволюции мутуализма.
Все, кто увлекается садоводством, выращиванием овощей, различных фруктов, ягод, пряных трав и цветов, в общем — всего того, что можно вырастить на садово-огородном участке знают, что если на растении появились муравьи, значит, скоро появятся и тли. И в этом нет ничего удивительного. Эти насекомые «пекутся» друг о друге, помогают выживать в таком трудном и небезопасном мире. Давайте ознакомимся, как организован симбиоз тли и муравьев.
Краткий экскурс в жизнь муравьев
Муравьи – одни из тех немногих насекомых, которые практически постоянно находятся в поиске еды для своей муравьиной царицы и ее потомства. В природе их насчитывают примерно 12 000 видов и всех их относят к семейству насекомых общественных. Это значит, что живут они большими отдельными семьями-колониями, например, как термиты.
Рацион муравьишек состоит из пищи, насыщенной углеводами и белками. Их смело можно назвать сладкоежками, и если не брать в расчет еду человеческую, которую они с удовольствием «воруют» и поглощают, то любимым лакомством, которое они могут добыть в природе, является медвяная роса, продуцируемая тлями, червецами, медяницами или щитовками.
Иерархия в муравьином сообществе устроена очень просто и правильно. В одном муравейнике проживает одна семья-колония муравьев. Это своего рода социум, в котором у каждого есть своя роль. Царица – лидер этого сообщества. Ее единственная функция – давать потомство. А заботу об этой «многодетной матери» и ее детках несут муравьи-рабочие. Они бесполы, их основная функция – поиск пропитания. В поисках пищи они могут преодолевать все возможные препятствия (кроме инсектицидов) и довольно далеко уходить от своего муравейника или гнезда. Есть еще муравьи – солдаты. Они выполняют соответствующую функцию – охраняют и защищают свой муравейник. Все просто!
Сведения из жизни тлей
Кроме способности повреждать растения чисто механически тли могут переносить на растения различные заболевания — вирусные и грибковые, например – грибок сажистый. При этой болезни листики покрываются неприятной липкой жидкостью, нарушая все жизненно важные физиологические проявления в тканях пораженного растения.
Суть симбиоза между тлей и муравьями
Взаимоотношения муравьев и тлей очень схожи на взаимоотношения человека и продуктивных сельскохозяйственных животных. Муравьи «заботятся» о тлях, а в ответ получают сладкую медвяную росу, которую просто обожают.
Глядя со стороны на скопление в каком-то одном месте кучки тлей, окруженной муравьями, действительно приходит в голову ассоциация с выпасом коровьего стада. Но это не совсем верно. На самом деле тли, как стадные животные, кормятся всегда в обществе своих «сродственников», и там, где еды более чем предостаточно, «пировать» может очень даже приличное количество этих «производителей сладостей». К таким «стадам» всегда приходят муравьи, чтобы полакомиться падью. Поэтому кажется, что муравьи пасут тлей.
Иногда случается, что муравей не прочь закусить не только падью, но и самой тлей. Проявления такого симбиоза выражаются:
- В неподдельной «опеке» тлей муравьями. Это возведенные вокруг тлей заграждения из небольших частичек растений, скрепленных песком, очень напоминающие загоны для коров (коррали). Хотя истинная причина такой заботы у муравьев кроется в банальном чувстве собственичества в отношении тлей, как и любой другой еды.
- «Выпас» тлей муравьями. На самом деле, действия муравьев, напоминающие «выпас» – это обычное общение. Муравьи «разговаривают» с себе подобными посредством усиков и обмена жидкостями.
- Перенос тлей в какое-то определенное место, в котором позже и будет происходить «выпас» — это мера безопасности. Точно также муравьи поступают со своими оплодотворенными яйцами и уже вылупившимися личинками.
- Отдельные виды муравьев научились заготавливать медвяную росу впрок. Впрочем, не только ее. Способ хранения пади весьма оригинален – внутри себя. У таких муравьев – резервуаров в результате многолетних стараний сильно развился зобик, как мускулатура у спортсмена — бодибилдера. Зобик, как анатомическая часть тела, есть у каждого муравья, но развит он только у тех, кто сохраняет запас жидкости. Брюшко у такого муравья раздувается настолько, что любые передвижения становятся практически невозможными. Как следствие – жизнь у такой живой «цистерны» протекает сугубо внутри муравейника и предназначается исключительно для блага всех остальных членов колонии. Вот такая вот жертвенность.
- Так как муравьи очень любят употреблять медвяную росу в пищу, они научились «доить» тлей в любое удобное время. Для того требуется самая малость – «пощекотать» тлю!
- Тля же от такого симбиоза получает надежную охрану и опеку, в которой природа ущемила ее. Муравьи надежно охраняют своих подопечных от посягательств различных божьих коровок, златоглазок, клещей, птиц и других энтомофагов , желающих полакомиться тлей. Порой «биться» приходится даже с «чужими» муравьями-захватчиками.
При нападении на вверенное «стадо» муравьи даже помогают тлям доставать из растений их хоботки, перегоняют их в безопасное место, а иногда и переносят в своих челюстях. Благодарная же тля, чтобы не мешать спасителю в такой ответственный момент двигаться, поджимает лапки и не шевелится.
- Вот так в течение всего лета трудятся муравьи, перенося с растения на растение, с листика на листик своих «кормилиц». Осенью же тлей помещают они в свои муравейники, чтобы те зимовали в комфорте и не замерзли. Даже яйца тлей у муравьев подвергаются тщательному и трепетному уходу.
- Но муравьи также и регулируют численность тлей. При слишком большом поголовье часть из них муравьи уничтожают.
- Иногда, перебираясь на новое место обитания, муравьи забирают с собой и своих тлей.
Вот прекрасное видео, где видно как муравей «выпрашивает» сладкую падь у тли (если язык непонятен, звук можно отключить):
Исходя из всего, что было написано ранее, становится очевидным, что защищаясь от тли , незачем кидаться на муравьев. И помните, что тля – источник сладкой медвяной росы, привлекающей не только муравьев. Если ее не будет на ваших садово-огородных угодьях, значит и риск появления других насекомых-охотников за сладостями, будет значительно ниже. На сегодня это все, что желательно знать садоводам о симбиозе между тлей и муравьями.
