CE ESTE MUTUALISMUL TROFIC? (CU EXEMPLE) - BIOLOGIE - 2025

Mutualism trofice sau sintrofismo este o interacțiune între organisme din specii diferite , în care atât cooperează pentru obținerea sau degradarea nutrienților și a ionilor minerali. Interacțiunea reprezintă schimbul de nutrienți între specii.

În general, membrii relației sunt un organism autotrof și un heterotrof. Există cazuri de mutualism obligatoriu și opțional.

Sursa: Adrian Pingstone (Arpingstone), de la Wikimedia Commons

Cele mai studiate cazuri în natura mutualismului trofic sunt interacțiunile dintre bacteriile care fixează azotul și plantele leguminoase, micorize, licheni, simbionți digestivi, printre altele.

Ce este mutualismul trofic?

Mutualism: relație +, +

Organismele unei comunități - specii diferite care coexistă în același timp și spațiu - nu sunt izolate unele de altele. Speciile interacționează în moduri diferite, de obicei într-o rețea de modele complexe.

Biologii au numit fiecare dintre aceste interacțiuni, în funcție de modul în care membrii interacțiunii sunt afectați. În acest context, mutualismul este definit ca o relație în care speciile se asociază și ambele obțin beneficii.

Tipuri de mutualism

Există o mare diversitate de mutualisme în natură. Mutualismul trofic apare atunci când speciile care interacționează cooperează pentru obținerea hranei.

Este cunoscut și sub denumirea de „sintrofism”, un termen din rădăcinile grecești syn care înseamnă reciproc și trofeu care înseamnă nutriție. În engleză, această interacțiune este cunoscută sub denumirea de interacțiuni resursă-resursă.

Pe lângă mutualismul trofic, există mutualismele de curățare, unde speciile schimbă servicii de curățare pentru protecție sau hrană; mutualismul defensiv, unde speciile se protejează împotriva posibilelor prădătoare și mutualismul de dispersie, ca în cazul animalelor care împrăștie semințele plantelor.

Un alt sistem de clasificare împarte mutualismul în obligatoriu și opțional. În primul caz, cele două organisme trăiesc foarte aproape și nu este posibil să trăiască fără prezența partenerului.

În schimb, mutualismul facultativ apare atunci când cei doi membri ai interacțiunii pot trăi fără celălalt, în anumite condiții. În natură, cele două tipuri de mutualism, obligatoriu și facultativ, au fost evidențiate în categoria mutualismului trofic.

Mutualismul este la fel ca simbioza?

Termenul mutualism este adesea folosit ca sinonim pentru simbioză. Cu toate acestea, alte relații sunt de asemenea simbiotice, cum ar fi comensalismul și parazitismul.

O simbioză, strict vorbind, este o interacțiune strânsă între diferite specii de mult timp.

Exemple de mutualism trofic

Bacterii care fixează azotul și leguminoasele

Unele microorganisme au capacitatea de a fixa azotul atmosferic prin asocieri simbiotice cu plante leguminoase. Genurile principale includ Rhizobium, Azorhizobium, Allorhizobium, printre altele.

Relația are loc datorită formării unui nodul în rădăcina plantei, regiunea în care are loc fixarea azotului.

Planta secreta o serie de substanțe cunoscute sub numele de flavonoide. Acestea promovează sinteza altor compuși din bacterii care favorizează asocierea dintre acesta și firele de rădăcină.

mycorrhizae

Micorizele sunt asocieri între o ciupercă și rădăcinile unei plante. Aici, planta oferă ciupercii energie, sub formă de carbohidrați, și răspunde cu protecție.

Ciuperca mărește suprafața rădăcinilor plantei pentru absorbția apei, a compușilor azotati, a fosforului și a altor compuși anorganici.

Odată cu aportul acestor nutrienți, planta rămâne sănătoasă și îi permite să crească eficient. În același mod, ciuperca este, de asemenea, responsabilă pentru protejarea plantei împotriva posibilelor infecții care pot intra prin rădăcină.

Simbioza tipului de endomicroză crește performanța plantei față de diferiți factori negativi, cum ar fi atacul de agenți patogeni, secetă, salinitate extremă, prezența de metale grele toxice sau alți poluanți etc.

Lichenii

Acest termen descrie asocierea dintre o ciupercă (un ascomicet) și o alge sau o cianobacterie (alge albastre-verzi).

Ciuperca înconjoară celulele tovarășului său de alge, în interiorul țesuturilor fungice care sunt unice asociației. Pătrunderea în celulele algei se realizează cu ajutorul unei hipo cunoscute sub numele de haustorium.

În această asociere, ciuperca obține substanțe nutritive din alge. Algele sunt componenta fotosintetică a asociației și au capacitatea de a produce substanțe nutritive.

Ciuperca oferă condiții umede de alge pentru dezvoltarea și protecția împotriva radiațiilor în exces și a altor tulburări, atât biotice, cât și abiotice.

Când unul dintre membri corespunde unei alge verzi albastre, ciuperca beneficiază și de fixarea azotului a partenerului său.

Asocierea crește supraviețuirea ambilor membri, cu toate acestea, relația nu este necesară pentru creșterea și reproducerea organismelor care le compun, în special în cazul algelor. De fapt, multe specii de alge simbiotice pot trăi independent.

Lichenele sunt extrem de diverse și le găsim în diferite dimensiuni și culori. Acestea sunt clasificate ca licheni foliose, crustacee și fructe.

Furnici tăietori de frunze și ciuperci

Unele furnici de folie sunt cunoscute că recoltează anumite tipuri de ciuperci. Scopul acestei relații este de a consuma corpurile de fructificare care sunt produse de ciuperci.

Furnicile iau materie vegetală, cum ar fi frunzele sau petalele de flori, le taie în bucăți și acolo plantează porțiuni de miceliu. Furnicile construiesc un fel de grădină, unde consumă ulterior fructele muncii lor.

Symbionts la rumegătoare

Mâncarea de bază a rumegătorilor, iarba, conține cantități mari de celuloză, o moleculă pe care consumatorii nu sunt capabili să o digere.

Prezența microorganismelor (bacterii, ciuperci și protozoare) în sistemul digestiv al acestor mamifere permite digestia celulozei, deoarece acestea o transformă într-o varietate de acizi organici. Acizii pot fi folosiți de rumegători ca sursă de energie.

Nu există nicio modalitate prin care rumegătoarele pot consuma iarbă și să o digere eficient fără prezența organismelor menționate anterior.

Referințe

1. Parga, ME, & Romero, RC (2013). Ecologie: impactul problemelor actuale de mediu asupra sănătății și mediului. Ediții Ecoe.
2. Patil, U., Kulkarni, JS și Chincholkar, SB (2008). Bazele în Microbiologie. Nirali Prakashan, Pune.
3. Poole, P., Ramachandran, V., & Terpolilli, J. (2018). Rhizobia: de la saprofite la endosimbionți. Nature Review Microbiology, 16 (5), 291.
4. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Viața: Știința Biologiei. Editura Medicală Panamericană.
5. Singh, DP, Singh, HB, & Prabha, R. (Eds.). (2017). Interacțiunile plantă-microbă în perspective agroecologice: volumul 2: interacțiuni microbiene și impacturi agroecologice. Springer.
6. Somasegaran, P., & Hoben, HJ (2012). Manual pentru rizobie: metode în tehnologia legumino-Rhizobium. Springer Media științifică și de afaceri.
7. Wang, Q., Liu, J., & Zhu, H. (2018). Mecanisme genetice și moleculare care stau la baza specificității simbiotice în interacțiunile legumino-rizobiu. Frontiere în știința plantelor, 9, 313.