Symbiose
Symbiose (pl. symbiose) betekent samenleven. Het beschrijft nauwe en langdurige relaties tussen verschillende soorten. De term werd gebruikt door Anton de Bary in 1879, als "het samenleven van ongelijke organismen".
Een symbiont is een organisme dat in een relatie leeft met een andere soort waarbij één of beide soorten voordeel hebben. Wanneer een soort in een andere soort leeft, of wanneer een microscopische symbiont in de cellen van een gastheer leeft, wordt dit een endosymbiont genoemd.
De relevantie van symbiose is de frequentie en de evolutionaire betekenis ervan. Er blijken geen hogere planten of dieren te bestaan zonder symbionten. Die symbionten zijn van groot belang voor de grotere organismen, die in de meeste gevallen niet zouden kunnen leven zonder hun symbionten. Mycorrhiza bij hogere planten en darmflora bij insecten en gewervelde dieren zijn daar voorbeelden van. De mens vormt hierop geen uitzondering.
Bovendien zijn de meeste van deze associaties tussen organismen niet alleen van verschillende soorten, maar van verschillende koninkrijken. En ten slotte bevatten de cellen van alle eukaryoten organellen die afstammen van symbiotische relaties die minstens een miljard jaar geleden zijn begonnen. Mitochondriën en plastiden zijn daar voorbeelden van. De conclusie moet zijn dat symbiose van groot belang is geweest voor de evolutie van het leven.
Blinde garnaal graaft hol, grondelvis houdt de wacht
Definitie
De definitie van symbiose is omstreden. Sommigen vinden dat symbiose alleen moet verwijzen naar blijvende mutualismen, terwijl anderen vinden dat het moet gelden voor alle soorten langdurige biologische interacties.
Na 130 jaar discussie gebruiken de huidige leerboeken biologie en ecologie nu de laatste "de Bary"-definitie of een nog ruimere definitie (waarbij symbiose alle interacties tussen soorten betekent). De restrictieve definitie (waarbij symbiose alleen mutualisme betekent) wordt niet meer gebruikt.
De ruimste definitie omvat parasitisme (waarbij het ene organisme wordt geholpen en het andere wordt geschaad), mutualisme (waarbij beide organismen worden geholpen), commensalisme (waarbij het ene organisme wordt geholpen en het andere niet wordt geschaad) en concurrentie (waarbij beide organismen worden geschaad).
De nimfen van de bladsprinkhanen worden beschermd door een leger van vleesmieren. De mieren voeden zich met afscheidingen van de nimfen
Soorten symbiose
De verschillende vormen van symbiose omvatten:
Type 1: Partners houden hun lichaam gescheiden
Symbiose is niet altijd in het voordeel van beide partners. Dit is wat er kan gebeuren:
- parasitisme, waarbij de associatie nadelig is voor een van de twee. De ene kan zelfs de andere vernietigen of doden. (+ -)
- mutualisme, waarbij de associatie voordelen heeft voor beide (+ +)
- commensalisme, waarbij het ene lid van de vereniging profiteert en het andere niet wordt getroffen (+ 0)
- concurrentie, waarbij beide leden van de vereniging strijden om voedsel of andere behoeften. (- -)
Type 2: Partners leven als één organisme
Dit soort symbiose wordt endosymbiose genoemd. Voorbeelden zijn:
- Rhizobia: stikstoffixerende bacteriën die leven in wortelknolletjes op planten van de erwtenfamilie.
- Eencellige forams die een eencellige alg in de cel bevatten. Dit is 'facultatief', wat betekent dat ze het wel of niet doen. Een verdergaande variant is idioplastische endosymbiose. Hierbij consumeert de foram de alg, maar houdt zijn chloroplasten in werking.
- Groene algen in mariene polychaete wormen.
- Eencellige algen in rifbouwende koralen.
- Bacteriën in de ingewanden van insecten en gewervelde dieren die plantaardige cellulose verteren. Dit zijn "obligate" symbionten, wat betekent dat de gastheer ze moet hebben.
- Lichen: schimmel+alg of bacterie.
- Mycorrhiza: schimmeldraden en wortels van bomen.
Bijna zeker is dat dit gebeurde om de eukaryote cel te vormen. Dat is het type cel waaruit alle dieren en planten bestaan. De organellen in de cel, zoals mitochondriën en chloroplasten, bevatten wat DNA. Dit DNA is het overblijfsel van een ooit afzonderlijke bacterie. De theorie is dat de eukaryote cel is ontstaan door de fusie van verschillende bacteriën of archaea organismen.
Dardanus pedunculatus Heremietkreeft met symbiotische anemonen Calliactis sp. aan zijn schelp. De anemonen bieden bescherming met hun stekende cellen, en ze krijgen mobiliteit van de krab.
Monotropa uniflora , een bloeiende plant die parasiteert op bepaalde schimmels.
Rhizobia-bacteriën in knollen fixeren stikstof
Clownvis in zijn zeeanemoon
Drie soorten symbiotische relaties: commensaal (I), parasitair (II) en mutualistisch (III).
Voorbeelden van symbiose
- Een voorbeeld van wederzijdse symbiose is de relatie tussen clownvissen die tussen de tentakels van tropische zeeanemonen leven. De clownvis beschermt de anemoon tegen andere vissen. De uitwerpselen van de clownvis leveren vitale voedingsstoffen, en ze kunnen 's nachts ook de zuurstofvoorziening van hun gastheer stimuleren. De stekende tentakels van de anemoon beschermen de anemoonvis tegen zijn roofdieren. Een speciaal slijm op de clownvis beschermt hem tegen de stekende tentakels.
- Een ander voorbeeld is de grondel, die soms samenleeft met een garnaal. De garnaal graaft en schoont een hol in het zand waarin zowel de garnaal als de grondel leven. De garnaal is bijna blind, en is bovengronds kwetsbaar voor roofdieren. Wanneer een roofdier nadert, raakt de grondel de garnaal met zijn staart aan als signaal. Als dat gebeurt, trekken zowel de garnaal als de grondel zich snel terug in het hol.
- Een korstmos is een innige combinatie van een schimmel met een alg. De alg leeft in de schimmel, die de alg nodig heeft om te overleven. De alg daarentegen kan alleen overleven. Het resultaat van de vereniging is een plat, gekleurd korstmos dat groeit op rotsen en andere oppervlakken in de open lucht.
- Herbivoren hebben darmbacteriën die hen helpen plantaardig materiaal te verteren. Plantencelwanden zijn gemaakt van cellulose, en bijna geen enkel dier heeft een enzym ontwikkeld om dit materiaal te verteren. Daarom zijn de bacteriën essentieel, althans voor herbivoren die bladeren eten.
- Sommige soorten mieren "kweken" bladluizen, beschermen ze tegen roofdieren en verplaatsen ze van de ene naar de andere voedingsplek. De mieren consumeren de zoete, kleverige vloeistof die bladluizen afscheiden na het zuigen van plantensap.
Vragen en antwoorden
V: Wat is symbiose?
A: Symbiose is een nauwe en langdurige relatie tussen verschillende soorten die samenleven.
V: Wie heeft de term "symbiose" bedacht?
A: De term werd gebruikt door Anton de Bary in 1879.
V: Wat is een endosymbiont?
A: Een endosymbiont is een organisme dat in een andere soort leeft, of een microscopische symbiont die in de cellen van een gastheer leeft.
V: Hoe belangrijk zijn symbiotische relaties voor grotere organismen?
A: Symbiotische relaties zijn van groot belang voor grotere organismen, die in de meeste gevallen niet zouden kunnen leven zonder hun symbiont.
V: Is de mens een uitzondering wat betreft symbiotische relaties?
A: Nee, de mens is geen uitzondering als het gaat om symbiotische relaties.
V: Wat zijn enkele voorbeelden van deze associaties tussen organismen uit verschillende koninkrijken?
A: Mycorrhiza bij hogere planten en darmflora bij insecten en gewervelden zijn voorbeelden van associaties tussen organismen uit verschillende koninkrijken.
V: Hoe belangrijk is symbiose geweest voor de evolutie van het leven?
A: Symbiose is zeer belangrijk geweest voor de evolutie van het leven, aangezien de meeste hogere planten en dieren symbionten hebben en cellen van alle eukaryoten organellen bevatten die afstammen van oude symbiotische relaties.
