Какво е симбиоза в биологията: определение
Симбиозата е всяка връзка между два различни вида популации. Неговото изследване е квинтесенцията на системната биология, която интегрира не само всички нива на биологичен анализ, от молекулярни до екологични, но и изследвания в трите области на живота. Развитието на тази област все още е в начален етап, но в близко бъдеще резултатите няма да закъснеят.
Видове симбиоза
Какво е симбиоза по биология (5 клас)? Симбиозата е връзка между два или повече организми, които живеят в близък контакт един с друг. Взаимодействие възниква, когато два вида живеят на едно и също място и единият или и двата се възползват от другия. Хищничеството косвено попада под това определение, тъй като може да се разглежда и като вид симбиоза.
Мутуализъм
Мутуализмът е един от най-известните и екологично значими видове симбиоза. Такива отношения включват например насекоми и Такова сътрудничество е благоприятно и взаимно изгодно и за двете страни. Насекомите, птиците и дори някои бозайници получават храната си под формата на нектар. Растението, от друга страна, печели голямо репродуктивно предимство, тъй като те могат да прехвърлят своя прашец на други растения.
Тъй като растенията не се озовават често заедно, за тях е доста проблематично да изпълняват репродуктивна функция без посредници. В този случай симбиозата е просто жизненоважна за тях, и то в пълния смисъл на думата. Без опрашители много растения биха могли просто да изчезнат. От друга страна, без да опрашват растенията, много насекоми сами биха били в голяма беда. Това наистина е взаимно изгоден съюз.
В биологията това не е ограничено. Друг завладяващ вариант на ползотворно сътрудничество може да се види във връзката на някои и листните въшки. Листните въшки са малки, меки насекоми, които се хранят с растителен сок и отделят известно количество захар и вода като отпадък. Това става подходяща храна за някои видове мравки. От своя страна мравките често ги пренасят на ново място, като по този начин осигуряват допълнителни източници на храна.
Коменсализъм
Какво е симбиоза в биологията? На първо място, това е сътрудничество. Един от най-редките видове симбиоза, срещан в природата, е коменсализмът. В този случай има полза само от едната страна. Второто от такова споразумение не е нито горещо, нито студено. Намирането на примери за това е доста трудна задача. Могат обаче да се дадат няколко примера.
Пример за коменсализъм може да бъде демонстриран от някои пустинни гущери, които намират своето място на пребиваване в изоставени дупки от плъхове или змии. Гущерите получават подслон, докато другото животно не получава нищо в замяна.
Какво е симбиоза в биологията? С прости думи можем да кажем, че това е положително, отрицателно или неутрално сътрудничество между различни видове организми.
В допълнение към хибридогенезата, в природата съществува такъв начин за комбиниране на хетерогенни организми с образуването на нови, при който не се случва сливането на геномите на оригиналните форми. В резултат на това се образуват кентавърски организми, класически пример за които са лишеите.
Идеята за двойната природа на тези растения е изразена за първи път от швейцарския ботаник С. Швенденер (Schwendener, 1869). В началото на 1880-те той получава пълно потвърждение. Доказано е, че лишеите са продукт на еволюционната асоциация на гъбички и водорасли, т.е. Оказа се, че цял отдел от растителното царство е възникнал не чрез дивергенция, а чрез обратен процес - сливане на преди това напълно независими организми.
Въпреки това, както показва L.N. Khakhtna (1973, 1975, 1979), заслугата в изследването на това удивително явление, удивило много съвременници, принадлежи в много по-голяма степен на руските ботаници, които в редица моменти дори леко изпревариха своя швейцарски колега.
През 1867 г. A.S. Famintsyn и O.V. Баранецки публикува на немски (Famintsin, Baranetsky) доклад за експерименти, в които успяват да отделят гонидиите (едноклетъчни зелени водорасли) на лишей от неговия безцветен талус. Гонидиите са били способни да съществуват самостоятелно в културата, подобно на техните свободно живеещи събратя, те са образували спори и са много сходни по структура с тези от рода Cystococcus. От съображения за научна скрупулезност, авторите все още не са обявили двукомпонентната природа на лишеите, те се въздържаха от приемане на тази идея дори когато тя беше изразена от Швенденер, но откритието, което направиха, всъщност вече означаваше положително решение на този въпрос.
Андрей Сергеевич Фаминцин (1835-1918)
След 40 години A.S. Фаминцин се обърна към проблема за ролята на симбиозата в еволюцията и в поредица от статии (1907a, 1907b, 1912a, 1912b и по-късно) се опита да представи симбиозата като важен оформящ фактор, който допълва работата на дивергентното видообразуване. Интересното е, че сега Famintsyn (1907) си поставя за цел да покаже, че принципът, който е довел до лишеите, може да бъде разширен до растителната клетка като структурна единица.
Малко по-рано подобна хипотеза, независимо от Фаминза, беше направена от ботаника от Казанския университет К.С. Мережковски (Мерешковски, 1905), брат на поета Д.С. Мережковски. Така се ражда учението за симбиотичния произход на клетката на зелените растения, което след въвеждането от Мережковски през 1909 г. на сега общоприетия термин „симбиогенеза” (симбиогенеза), става известно като доктрината за симбиогенезата. В превод от гръцки тази дума означава "възникването на основата на общия живот".
Според двамата автори на тази фантастична хипотеза, както ядрото, така и хлоропластите (хроматофорите) с хлорофил, съдържащ се в тях, и центрозомите - накратко, всички органели на растителната клетка, известни тогава - произхождат от бактерии и водорасли, които някога са проникнали в безцветен животински организъм, подобен на амеба (или флагелатоподобен) отвън и се превръща в негови постоянни симбионти. В същото време хлоропластите с тяхната голяма автономност и, както се убедиха авторите, непрекъснатостта на тези пластиди в поредица от клетъчни поколения, са от особено значение за потвърждаване на хипотезата; важна беше приликата им със съвременните свободно живеещи едноклетъчни водорасли.
Famintsyn вярва, че хлоропластите произхождат от такива форми като хлорела и ксантела. Мережковски води тяхната генеалогия от примитивни синьо-зелени (циани). В същото време и двамата категорично отхвърляха традиционните представи за тяхното формиране всеки път наново чрез диференциацията на клетъчната плазма.
Трябва да се каже, че Мережковски отиде по-далеч от Фаминцин в своите разсъждения. Той е убеден (Мережковски, 1909), че всички живи същества се основават на две дълбоко различни плазми - микоид, който се състои от бактерии, синьо-зелени водорасли и повечето гъби, и амебоид, който изгражда тъканите на животните и растенията. Организмите, съставени от микоидна плазма (Мережковски ги нарича микоиди), принадлежат към най-древното царство на Земята. В резултат на симбиозата на най-простите безядрени амебоидни същества (монер) с първични микоиди - бактерии биококи - възникват първични едноклетъчни организми - амеби и флагелати. Бактериите образуват ядрото на клетката. Тогава, благодарение на симбиогенезата, се случи нов „творчески акт“: синьо-зелените водорасли нахлуха в първичната амеба и флагелатите и се превърнаха в хлоропласти. Така клетките на всички висши растения са възникнали чрез двойна симбиоза.
До края на 1930 г. интересът към проблема за симбиогенезата, който досега е бил толкова активно обсъждан както в родната, така и в чуждата наука, рязко спада и скоро е напълно забравен. Това се дължи главно на две причини. С изчерпването на възможностите на светлинния микроскоп при изследване на клетъчните микроструктури, по-нататъшните дискусии станаха безплодни и всички опити (включително Фаминцин) за култивиране на хлорофилни зърна, извлечени от растителна клетка в изкуствена среда, се оказаха напразни.
Но от теоретичните конструкции на Мережковски, поне една идея - за две плазми - се оказа пророческа. Започвайки от 60-те години на миналия век идеята за дълбока бездна, разделяща неядрените (по-точно предядрените) организми, които са бактерии, и ядрените, към които принадлежат всички останали, става все по-силна в съзнанието на цитолози и микробиолози. Основните разлики между тях, както се оказа, се простират и до ултраструктурите, включително формите на сгъване на ДНК (Kearns, 1967). В резултат на това се оказа, че разликите между ядрените и неядрените царства са по-дълбоки и по-фундаментални, отколкото между традиционните царства на животни и растения и че е напълно разумно да се разделят всички живи същества на две суперцарства - прокариоти и еукариоти (Тахтаджиян, 1973). Забележително е, че границите на тези суперцарства (с изключение на гъбите) съвпадат с разпределението на организмите между двата типа плазма според Мережковски.
Напредъкът в изследването на клетъчните ултраструктури през 60-те години на миналия век, който стана възможен благодарение на новите методи на изследване (електронна микроскопия, центрофугиране, усъвършенстване на биохимични, цитофизиологични и други методи), създаде основата за възраждането на хипотезата на Фаминцин-Мережковски при нова ниво. Актуализирана хипотеза за симбиогенетичния произход на еукариотната клетка е направена от млад биолог от Бостънския университет, Лин Саган-Маргулис (Sagan, 1967; Margulis, 1970 и по-късно). Без да споменава руските си предшественици, тя развива редица твърдения, много близки до идеите на Мережковски.
Лин Маргулис (родена през 1938 г.)
Л. Маргулис сега разчита на редица много по-достоверни факти, свидетелстващи за автономността на клетъчните органели, за сходството им помежду си, както и за цианида и бактериите. Установено е, че както пластидите, така и митохондриите са способни на авторепродукция и не винаги са синхронизирани с митотичния цикъл на клетката. Те съдържат собствен генетичен апарат, до голяма степен автономен от ядрената ДНК, като извънядрената ДНК представлява 5 до 40% от цялата клетъчна ДНК. Установено е също, че ДНК на органелите на всички изследвани досега еукариотни организми е нагъната под формата на пръстени, както се наблюдава при всички бактерии и едноклетъчни синьо-зелени водорасли, докато ядрената ДНК на еукариотите образува хромозоми, подредени линейно (Kearns ,
1967 г.). В съответствие с генетичните различия пластидите и митохондриите също имат свой собствен високо автономен протеин-синтезиращ апарат (Филиппович, Светайло, Алиев, 1970).
От друга страна, по същите и редица други характеристики хлоропластите се оказват подобни на синьо-зелените водорасли (Taylor, 1970; Pakhomova, 1972, 1974), а митохондриите - на бактериите (Nass, 1969; Рудин и Уилки, 1970).
Ориз. 13. Схема на симбиотичния произход на еукариотна клетка според Маргулис (от: Тахтаджиян, 1973 г.)
Въз основа на тези данни Маргулис (Margulis, 1970) предложи следния модел за симбиотичния произход на еукариотната клетка (фиг. 13). Предшественикът на всички форми на живот, от които е започнала органичната еволюция на Земята преди не по-малко от 3,3 милиарда години, е малък хетеротрофен амебоиден прокариотен организъм, който все още не е в състояние да диша кислород. Тези хипотетични допотопни организми поглъщат, без да убиват, по-малки аеробни бактерии, които в тялото на техните гостоприемници се превръщат в митохондрии (първият етап на симбиогенезата). Получените по-големи организми, подобни на микоплазма, придобиват силно подвижни спирохетоподобни бактерии и се превръщат в бичукови форми. Бактерии, подобни на спирохети, допринесоха за образуването на истинско ядро, флагела и митотичен апарат - възникнаха най-простите еукариотни организми, които пораждат царствата на животни и гъби (вторият етап на симбиогенезата). И накрая, последният етап в еволюцията на еукариотната клетка е асоциацията с фотосинтетици като примитивни цианиди, които се превръщат във фотосинтетични пластиди и отварят пътя на техните гостоприемници да придобият автотрофен тип хранене (третият етап от симбиогенезата). Този последен етап даде началото на цялото стъбло на растенията. По този начин всички еукариоти, според Маргулис, са поне двугеномни организми.
Симбиогенетичната хипотеза за появата на еукариоти получи широка подкрепа и разпространение както на Запад (Raven R.N.; Schnepf E., Brown RM; виж резюмето: Cavalier-Smith, 1995), така и в Русия (Takhtadzhyan A.L.; Genkel P.A. Яблоков и А. Г. Юсуфов, виж преглед: Кусакин, Дроздов, 1994). В последната си книга за еволюцията Н.Н. Воронцов заявява, че приема „хипотезата за симбиогенезата като най-вероятна“ (Воронцов, 1999, с. 496). В същото време той правилно добавя, че последователността от етапи на симбиогенезата може да бъде различна, но във всеки случай еволюционното развитие не може да бъде монофилетично. Има обаче изследователи, които не са съгласни с Маргулис. Те вярват, че митохондриите и хлоропластите не произхождат от бактерии, а са получили само редица гени от тях (Gogarten, 1995).
По този начин, както в случая на хибридогенезата и полиплоидията, когато образуването на нови форми настъпва поради сливането и дублирането на геноми, появата на нови таксони чрез симбиогенеза се свързва с пространствената интеграция на два или повече генома в рамките на един организъм (неговия клетки), т.е се осъществява чрез синтезгенеза, точно противоположна на дивергенцията. Тук няма място за никакви процеси на микроеволюция. Това е чисто макроеволюционен (по-точно мегаеволюционен) процес.
Обсъждането на проблема за симбиогенезата и всички най-нови открития на молекулярната биология, на които тя се основава, подтикнаха много изследователи да преструктурират общата филогенетична система на органичния свят, а именно неговите най-горни етажи, които са предмет на мегасистематиката. Характерна тенденция от последно време е увеличаването на броя на по-висшите му подразделения – суперкралства, кралства, подцарства и типове (отдели). И така, в общата система на A.L. Тахтаджян (1973), който е широко признат, две царства, четири царства и девет подцарства. О.Г. Кусакин и A.L. Дроздов (1994) предлага система, състояща се от 22 царства и 132 типа. Интересът към съотношението на обемите на по-високите таксони остава и до днес.
или съжителството на два организма е едно от най-интересните и все още до голяма степен мистериозни явления в биологията, въпреки че изучаването на този въпрос продължава вече почти век. Феноменът симбиоза е открит за първи път от швейцарския учен Швенденер през 1877 г. при изследване на лишеите, които, както се оказа, са сложни организми, състоящи се от водорасли и гъбички. Терминът "симбиоза" се появява в научната литература по-късно. Той е предложен през 1879 г. от Де Пари.
В поредица от симбиози не последното място заемат симбиозите с участието на водорасли. Водораслите са в състояние да влизат в симбиотични отношения не само помежду си, но и с представители на различни систематични групи организми, както животински, така и растителни царства (бактерии, едноклетъчни и многоклетъчни животни, гъби, мъхове, папрати, голосеменни и покритосеменни растения). Списъкът на такива водорасли обаче е много ограничен. От обширната група синьо-зелени водорасли симбиоза с гъби (лихен симбиоза) може да се установи от представители на не повече от 5-7 рода, от които nostoc (Nostoc), gleocaps (Gloeocapsa), scytonema (Scytonema) и stigonema ( Stigonema) са най-често срещани.
Анализът на различни симбиози разкрива изключително разнообразния характер на отношенията между партньорите, различната степен на тяхното влияние един върху друг. Един от най-простите случаи е заселването на едни организми на повърхността на други.
Както знаете, растенията, които живеят върху други организми, но се хранят сами, се наричат ep и f и t и m и. Епифитите включват и голяма група водорасли. Особено често водораслите епифити върху подводни растения и водолюбиви птици, понякога ги покриват с плътно покритие (фиг. 46). По време на епифитизацията между участниците се установяват много крехки и краткотрайни взаимоотношения, които обаче вече могат да се считат за симбиотични. Тъй като епифитното водорасло и гостоприемникът имат доста слабо влияние един върху друг, епифитизмът при водораслите се счита за най-примитивната форма на симбиоза. Той дори е класифициран като "безразличен". Трудно е да се съглася напълно с подобно твърдение. Епифитите всъщност не причиняват пряка вреда на организма, към който се прикрепят, но все пак се причиняват косвени щети. Известно е например, че краката на водораслите акари, паяци и бръмбари, които са обрасли с водорасли, стават по-малко подвижни, а растенията са силно засенчени от настанените върху тях епифити и изпадат в условия, неблагоприятни за фотосинтеза. Явлението замърсяване често се среща при отглеждане на аквариумни растения, които могат да бъдат силно потиснати от водораслите, живеещи върху тях.
За съжаление, феноменът епифитизъм от биологична гледна точка е проучен изключително слабо. Възможно е да се установи много по-сложна връзка между епифита и неговия гостоприемник, отколкото
обикновено си представяме.
В допълнение към повърхностното прикрепване, водораслите могат да живеят в тъканите на други организми, както извънклетъчно (в слуз, междуклетъчни пространства, рядко в черупките на мъртви клетки), така и вътреклетъчно (в съдържанието на живи непокътнати клетки. Такива водорасли, според по начина, по който живеят, принадлежат към групата на ендофитните растения.
Извънклетъчните и особено вътреклетъчните ендофити от водорасли образуват по-сложни симбиози-ендосимбиози в сравнение с епифитите. Те се характеризират с наличието на повече или по-малко близки, постоянни и силни връзки между партньорите. Ендосимбиозите могат да бъдат открити само с помощта на специални цитологични изследвания.
Най-многобройната група се състои от ендосимбиози на едноклетъчни зелени и жълто-зелени водорасли с едноклетъчни животни. Тези водорасли се наричат съответно зоохлорела и зооксантела. От многоклетъчните животни зелените и жълто-зелените водорасли образуват ендосимбиози със сладководни гъби, хидри и др. Синьо-зелените водорасли образуват с протозои и някои други организми особена група ендосимбиози, наречени синцианози; полученият морфологичен комплекс от два организма се нарича цианома, а синьо-зелените водорасли в него са цианела.
Сравнението на различни ендосимбиози помежду си дава възможност да се очертаят последователни стъпки в усложняването на морфологичното и функционално подчинение на партньорите. Така че някои ендосимбиози съществуват много трудно.
Епифитизъм на синьо-зеленото водорасло Sokolovia neumaniae по краката на водния акар Neumania triangulares:
за дълго време, а след това се разпадат, което е доказателство за тяхната примитивност. Пример за това са слизестите колониални синьо-зелени водорасли (Woronichinia naegeliana). В почти 50% от случаите в слузта около сферичните колонии на това водорасло живеят други синьо-зелени водорасли (Lyngbya endophytica и Synechocystis endobiotica), които се размножават интензивно там, въпреки че имат изключително блед, едва забележим цвят. Това вероятно е поради появата на способността им изхвърлят готови органични съединения, които се образуват в изобилие по време на разпадането на слуз.
Възниква въпросът: как водораслите проникват в тъканите и клетките на други организми? Някои организми имат специални приспособления за това. И така, в малката папрат Azolla (Azolla), плаваща във водата, от долната страна на листата има специални кухини с тесни изходни отвори, през които се отделя слуз. В тези кухини, независимо от географската точка на земното кълбо, където расте Azolla (в Америка, Азия, Африка или Австралия), се заселват колонии от строго специфичен вид синьо-зелени водорасли - Anabena (Anahaena azollae). С течение на времето кухините се затварят и има пълна изолация на попадналите там водорасли. Опитите за заразяване на Azolla с представители на други родове и дори видове синьо-зелени водорасли не бяха успешни. Това показва, че в процеса на възникване на тази симбиоза между участниците се установява доста специфична физиологична взаимозависимост. Това заключение се потвърждава и от факта, че азотните съединения, произведени от Azolla, се усвояват напълно от ендосимбиотичните екземпляри на Anabena, в резултат на което те вече нямат функцията да фиксират атмосферния азот, характерна за свободно живеещите представители от това синьо-зелено водорасло. От своя страна анабена допълнително снабдява тъканите на гостоприемника с кислород и други продукти от жизнената си дейност.
Въпреки специализацията на физиологичните процеси, съществуващи в тези симбионти, никой от тях не претърпява значителни промени в организацията си.
Това обаче не е така за всички ендосимбиози от този тип. Ендосимбиотичният начин на живот на водораслите най-често води до частично или пълно намаляване на клетъчните им мембрани. Например при синьо-зелените водорасли от род Aphanocapsa, живеещи в тъканите на морската гъба Aplysilla, намаляването на клетъчната мембрана се изразява в намаляване на нейната дебелина. Поради това защитните свойства на черупката намаляват, но нейната пропускливост се увеличава. Последното качество несъмнено подобрява транспортните условия
Извънклетъчна симбиоза
1. Напречен разрез на колония от синьо-зелени водорасли crowonychia (големи клетки около периметъра), в чиято слуз се заселват други синьо-зелени водорасли synechocystis (малки клетки и lingbia (удължени клетки)
2. Тъканта на пачица, в междуклетъчните пространства на която се заселва зеленото водорасло хлорохитрум.
3. Плазмодий на жълто-зелените водорасли миксохлорис в мъртъв водоносен сфагнум.
вътреклетъчна симбиоза.
1. Амеба със зелени водорасли зоохлорела клетки вътре, в горната част е отделна зоохлорела клетка при голямо увеличение.
2 Надлъжен разрез през края на пипалото на сладководна зелена хидра (Hydra viridis) С клетки от зоохлорела в клетките на вътрешния слой на хидрата.
3. Част от талуса на зеленото водорасло Геозифон (Geosiphon), чиито разклонени нишки завършват с големи мехурчета, в чиято протоплазма живее синьо-зеленото водорасло Носток.
вещества между клетките на гъбата и ендосимбиотичните водорасли там.
Ендосимбиозите, принадлежащи към категорията на извънклетъчните, вече образуват доста стабилни функционални и морфологични комплекси. Тази тенденция се засилва допълнително при вътреклетъчните ендосимбиози. Механизмът на проникване на водораслите в клетките на други организми, без да ги уврежда и да нарушава нормалната жизнена дейност остава неоткрит. Отчасти предпоставките за възникване на вътреклетъчни ендосимбиози могат да бъдат заложени в запазването на клетките на някои организми от холозойния тип хранене. От всички известни видове храни холозойският тип се счита за един от най-древните.
При организми с холозойен тип хранене, уловената плячка, включително водораслите, влиза директно в клетката и се усвоява там. Въпреки това отделните заловени индивиди, вероятно поради комбинация от благоприятни обстоятелства, понякога успяват не само да останат непокътнати в клетките на гостоприемника, но и да развият адаптации към нови, необичайни условия на живот и да започнат да се размножават там. В резултат на това се установява нов тип взаимоотношения между организмите – симбиотични. Вероятно така екземпляри от подвижното едноклетъчно водорасло Euglena (Euglena gracilis) проникват в епителните клетки на задното черво на ларвите на някои видове водни кончета. Клетките на Euglena остават зелени през целия период на съжителство. Вярно е, че губят подвижността си, но никога не се цистират. Очевидно по същия начин индивиди от едноклетъчните зелени водорасли Carteria (Carteria) се заселват в епидермалните клетки на цилиарния червей convoluta (Convoluta roscoffensis). Както се оказа, клетките на картерията под влиянието на симбиотичен начин на живот, въпреки че претърпяват много значителни промени (мембраната е напълно намалена, а клетките са заобиколени само от тънка плазмена мембрана - плазмалемата, стигмата изчезва, вътрешната организация на жгутиците е опростена), но те не спират фотосинтезирането. От своя страна червеят придобива способността да се храни с отпадните продукти на водораслите, които се произвеждат по време на фотосинтезата. По-специално, той може да живее 4-5 седмици, без да получава никаква храна отвън. Въпреки това, когато процесът на фотосинтеза спре (например, ако експериментът се проведе на тъмно), и водораслите, и червеят умират. Освен това ларвите на червеите, лишени от клетки от водорасли, не са в състояние да водят самостоятелно съществуване. Изкуственото заразяване с водорасли се проваля.
Вътреклетъчните ендосимбиози несъмнено се установяват по-лесно с онези организми, чиито клетки нямат твърда обвивка през целия жизнен цикъл или поне на един от етапите му. Проникването на симбионта в клетките с твърди черупки е възможно само ако те са частично или напълно унищожени. Последното може да възникне под действието на специфични ензими, произведени от организма, влизащ в симбиотична връзка. Вероятно е стриктната специализация на организмите, влизащи в симбиоза, наблюдавана в редица случаи. се обяснява с този факт. За съжаление, всички опити за откриване на поне следи от този вид ензими досега са били неуспешни.
Някои вътреклетъчни ендосимбиози. както се случва при ларвите на водно конче, те периодично се разпадат и се обновяват: други се поддържат непрекъснато от поколение на поколение, тъй като в тези случаи между участниците се установяват силни и трайни връзки. Последната група ендосимбиози. Очевидно е можело да възникне поради загубата на тази фаза от жизнения цикъл на организма гостоприемник, която е била благоприятна за проникването на симбионта в неговите клетки. От този момент очевидно започва близкият съвместен живот на двата организма. В такива случаи преходът към симбиотичен начин на съществуване неизбежно е придружен от редица адаптивни изменения и в двата организма. Понякога тези промени са морфологично незначителни и симбионтът може да бъде разпознат (например ностокът на геосифона, фиг. 48.3), а понякога са толкова значителни, че симбиотичните водорасли не могат да бъдат идентифицирани с нито едно от свободно живеещите водорасли.
И така, във вакуолите на един от видовете ресничести ресничести парамеций (Paramecium bursaria) неизменно присъства зелено едноклетъчно водорасло. По отношение на морфологията и поведенческите особености може само условно да се припише на протоколококови водорасли от рода Chlorella. Установено е, че клетките на водораслите се делят независимо от деленето на парамеций. Всяка от новообразуваните дъщерни клетки (автоспори) на водораслото незабавно се затваря в специална вакуола и в тази форма се разпределя допълнително между дъщерните реснички.
В редица случаи между симбионтите се развиват толкова близки взаимозависими връзки, че те вече не могат да живеят извън симбиозата. Очевидно те необратимо губят способността си самостоятелно да произвеждат редица вещества, които идват в готов вид от симбиотични с тях водорасли. Реалността на подобно предположение беше напълно потвърдена в експерименти с хидра, която, оказва се, получава малтоза в точното количество от клетката на симбиотичния зелен водорасъл там, чиято систематична принадлежност не може да бъде точно установена.
Понякога неразпадащите се ендосимбиози водят до образуването на такъв комплекс, чиято симбиотична природа се разкрива с голяма трудност. Това се случи с две водорасли - цианофора и глаукоцист.
През 1924 г. за науката е описано ново водорасло, наречено парадоксална цианофора (Cyanophora paradoxa, таблици 5, 7). По-късно подробно изследване на този организъм показа, че цианофората е симбиоза на безцветно едноклетъчно криптомонадно водорасло (отдел Pyrrophyta) и вътреклетъчно синьо-зелено водорасло (tspanella) от рода Chroococcus (Chroococcus, Cyanottlecellular разделение в него). Клетките на последните под влияние на симбиотичния начин на живот се променят толкова много, че губят типичния си вид. Това се изразява главно в силно намаляване на клетъчната мембрана.
Той намалява не само по дебелина, но и по броя на слоевете, включени в него: вместо четирислоен, обикновено характерен за свободно живеещите синьо-зелени водорасли, той става двуслоен.
Още по-големи трансформации претърпява цианелата, която е част от глаукоциста (Glaucocystis nostochinearum), много своеобразно едноклетъчно водорасло, описано в края на миналия век. Неговото системно положение дълго време не можеше да бъде точно определено. Въз основа на синьо-зеленото си оцветяване той за първи път е причислен към отдел Cyanophyta. Впоследствие идентифицирането на редица характеристики, които са абсолютно необичайни за синьо-зелените водорасли (наличие на морфологично образувано ядро, оцветени тела, размножаване чрез автоспори), направи възможно този организъм да се припише към зелените водорасли (отдел Chlorophyta) . Едва през 30-те години на настоящия век окончателно се установява, че глаукоцистисът е изключително особена форма на ендосимбиоза на обезцветени едноклетъчни водорасли, близки до род Oocystis и пръчковидно синьо-зелено водорасло, което е претърпяло толкова силни трансформации тук, че може да се установи точно системна принадлежност не е възможна. По същия начин, това може да бъде всеки модифициран представител от редица родове едноклетъчни пръчковидни синьо-зелени водорасли. В симбиозите от този вид глаукоцистът засега е единственият пример за установяване на толкова близки отношения между партньорите. Синьо-зелените водорасли (цианела) са разположени в клетките на глаукоцистиса или подредено под формата на две групи, или произволно, произволно.
Цианелата и свободно живеещите синьо-зелени водорасли не се различават една от друга по своята фина организация. Трябва да се отбележи, че в цианелата няма включвания на резервни хранителни вещества, представени от различни метаболитни гранули. Очевидно няма нужда от това, тъй като цианелата получава необходимите им вещества директно от клетката гостоприемник. В същото време цианелата доставя някои продукти на клетките гостоприемници, които се произвеждат от тях по време на фотосинтезата. Това се доказва от наличието на нишестени зърна в цитоплазмата на безцветните клетки на организма гостоприемник. Това явление е много необичайно, тъй като във всички зелени растения, носещи хлорофил, единственото място, където се намират нишестените зърна, е пластидът (хлоропластът). В условията на симбиоза неговите участници вероятно достигат максимална специализация, поради което симбиотичните синьо-зелени водорасли поемат функциите на хлоропласти, но не се превръщат в тях. Последното се подкрепя от значителна разлика в организацията на цианелите и пластидите. В клетките на безцветния симбионт на глаукоцистис се губи способността за самостоятелно образуване на нишесте, което се образува там, очевидно, с прякото участие на цианела.
Изследването с електронен микроскоп на цианелите, които са част от глаукоцистите, разкрива силна степен на редукция на клетъчната мембрана в тях. Тук той е запазен под формата на едва забележим контур, който може да бъде открит само ако фиксирането и обработката на материала е висококачествено. По-задълбочено изследване на цианелата показа, че те са заобиколени само от тънка (100 ^ 10,4) мембрана, наречена плазмалема. Такава степен на намаляване на клетъчното покритие е уникално явление сред синьо-зелените водорасли, влизащи в симбиоза.
От горните характеристики на цианелата се вижда, че те не са нищо повече от клетки на синьо-зелени водорасли, лишени от резервни вещества и клетъчни мембрани.
Разделянето на цианелата, както и на клетките на свободно живеещите синьо-зелени водорасли, се извършва чрез свиване наполовина. Той е автономен и не е ограничен до периода на възпроизвеждане на клетката гостоприемник. Всяка от дъщерните му клетки обикновено съдържа няколко цианели. Така се осигурява непрекъснатостта на симбиозата. За разлика от органелите, разпределението на цнанелите между дъщерните клетки на гостоприемника е произволно, така че техният брой там варира значително. Няма съмнение, че самото разделяне и естеството на дивергенцията на цианелата в дъщерни клетки не се регулира от собственика, което би било съвсем естествено, ако се превърнат в органели, а от самата цианела, която е запазила всички свойства на клетки. Въпреки това, дори при условия на толкова силно развита симбиоза, пример за която е глаукоциста, и двамата партньори все още запазват своите индивидуални черти и самостоятелност. Това се доказва от способността им да отделят съществуването извън клетките гостоприемник. В специално подбрана хранителна среда изолираните симбионти се държат като независими организми. Те не само успешно растат и се развиват там, но и се размножават.
Сред симбиозите, образувани с участието на водорасли, най-интересна е симбиозата на водорасли с гъби, известна като лишейна симбиоза.
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ НА ГЪБА И ВОДОРАСЛИ В ТЯЛОТО НА ЛИШАЙ
Въпросът за връзката между гъбичките и водораслите в талуса на лишеите занимаваше умовете на учените в края на миналия век и дори в наше време продължава да вълнува лихенолозите. Изминаха повече от 100 години от откриването на С. Швендснер. През този период са се появили поне дузина теории, опитващи се да обяснят връзката между гъбичките и водораслите, но сред тях няма нито една общоприета и категорично доказана. С. Швенденер, след като открил, че лишеите се състоят от гъба и водорасло, предположи, че гъбата в талуса паразитира във водораслите. Той обаче погрешно приписва ролята на собственик на гъбата, а водораслите на ролята на роба.
Най-разпространената сред учените от онова време е теорията за взаимната симбиоза. Поддръжниците на тази теория вярват, че в талуса на лишеите гъбичките и водораслите са във взаимно изгодна симбиоза: водораслите „снабдяват“ гъбичките с органични вещества, а гъбата „предпазва“ водораслите от прекомерно нагряване и осветление и „осигурява“ с вода и неорганични соли. Въпреки това през 1873 г. на тази идеалистична теория е нанесен удар. Известният френски изследовател Е. Борн, изучавайки анатомичната структура на талуса на лишеите, открива гъбични процеси вътре в клетките на водораслите - хаустории, засмукващите органи на гъбата. Това ни позволи да мислим, че гъбата използва съдържанието на клетките на водораслите, тоест се държи като паразит.
През последните 100 години след Борн, много различни форми на абсорбиращи или засмукващи гъбични хифи са открити и описани в талуса на лишеите. Тези хифи прилепват плътно към или проникват в клетката на водораслите и служат, както се предполага, за пренасяне на веществата, които водораслите образуват в резултат на тяхната жизнена дейност, към гъбичния компонент.
самата гъба умира, което означава, че лишеите ще престанат да съществуват.
Гъбата трябва да използва само част от водораслите, оставяйки резерв – здрави и нормални водорасли, с чието съдържание би могла да се храни.
Учените са забелязали любопитни защитни реакции от водорасли лишеи. Например, едновременно с проникването на хаусторий в клетка от водорасли, тази клетка се дели. В този случай равнината на делене, като правило, минаваше точно през областта, заета от хаустория, а дъщерните клетки, образувани в резултат на този процес, бяха свободни от хаустория. Наблюдавано е също така, че гъбичките обикновено заразяват водорасли, които вече са достигнали определен етап на зрялост. При младите растящи водорасли се наблюдава енергично отлагане на вещества в клетъчната мембрана и бързото й удебеляване. Тази дебела обвивка на фикобионтната клетка предотвратява проникването на абсорбиращите органи на гъбата. Въпреки това, в по-голямата си част защитната реакция на водораслите срещу активността на гъбичния компонент е много слаба.
Една от причините за неуспеха на подобни опити може да се счита за изключително бавния растеж на лишеите. Лишеите са многогодишни растения. Обикновено възрастта на възрастните тали, които могат да се видят някъде в гората върху ствола на дърво или на почвата, е най-малко 20-50 години. В северната тундра някои плодови лишеи от рода cladonia са на възраст до 300 години. Талусът на лишеите, имащ вид на коричка, дава увеличение само с 0,2-0,3 мм годишно.
Храстовидни и листни лишеи растат малко по-бързо - талусът им се увеличава с 2-3 мм годишно. Следователно, за да се отглежда възрастен лишей в лабораторията, са необходими поне 20 години, а може би и целият живот на изследователя. Трудно е да се проведе такъв дългосрочен експеримент!
Ето защо физиологичните характеристики на лишеите, включително връзката на компонентите, обикновено се изучават върху култури от изолирани мико- и фикобионти. Този метод е много обещаващ, тъй като ви позволява да настроите дълги и възпроизводими експерименти. Но, за съжаление, данните, получени по този метод, не могат да отразяват напълно процесите, които протичат в целия лишей талус.
И още повече, ние нямаме право да предполагаме, че в природата, при естествени условия, в лишеите, тези процеси протичат точно по същия начин, както в културите на изолирани симбионти. Ето защо всички теории, които се опитват да обяснят връзката между компонентите на лишеите, остават само предположения.
По-успешно беше изследването на формите на контакт между гъбичните хифи и клетките на водораслите в талусите на лишеите. Както показват проучвания с помощта на електронна микроскопия, в талуса на лишеите могат да бъдат открити най-малко пет типа контакт между гъбични хифи и водорасли (фиг. 289).
Най-често една клетка от водорасли и клетка от хифа на гъбичките са в пряк контакт една с друга. В този случай гъбата образува специални абсорбиращи, засмукващи органи, които проникват в клетката на водораслите или плътно притиснати към нейната черупка.
В момента сред абсорбционните органи на гъбичките в талуса на лишеите се разграничават няколко вида: хаустория, импресория и апресория.
Форми на контакт между гъбични хифи и клетки на водорасли в талуса на лишеите.
Гаусториите са странични израстъци на гъбични хифи, които пробиват черупката на клетката на водораслите и проникват в нейния протопласт (фиг. 289, 2). Обикновено в клетка от водорасли се развива един хаусториум, но понякога може да има два. В талуса на лишеите хаусториите се срещат в голям брой и съществуват дълго време. Беше отбелязано, че в черупките на младите хаустории няма отлагания на целулоза, които биха могли да попречат на обмена между водорасната клетка и гъбичните хифи. Старите хаустории почти винаги са покрити с доста дебел слой целулоза. Има вътреклетъчни (вътреклетъчни) и интрамембранни (интратекални) хаустории.
Вътреклетъчните хаустории напълно пробиват мембраната на клетката на водораслите и проникват дълбоко в нейния протопласт (фиг. 289, 3). Вътреклетъчните хаустории се образуват при остър паразитизъм на гъбичките по водораслите. Това е особено вярно за лишеите с примитивна структура на талуса.
При по-високо организираните лишеи се образуват само интрамембранозни хаустории. Те пробиват черупката на клетката на водораслите и достигат до нейния протопласт, но не навлизат дълбоко в нея, а остават в черупката на клетката на водораслите (фиг. 289, 5). Най-голям брой интрамембранни хаустории се образуват в талуса на лишеите през пролетта, в началото на вегетационния период. С настъпването на есента те се оттеглят далеч от протопласта на водораслите.
Друг вид гъбични смукателни органи - импресори - също са странични израстъци на гъбични хифи, но за разлика от хаусториите те не пробиват черупката на клетката на водораслите, а я притискат навътре (фиг. 289, 6, 7). Отпечатъци са отбелязани при много лишеи, например при широко разпространената пелтигера (Peltigera).
Интересно е, че в талите, растящи във влажни местообитания, импресориите почти не се развиват; в същия вид в сухи местообитания те се образуват в голям брой. При продължителна суша броят на импресориите също се увеличава. Предполага се, че по време на сухи периоди и в сухи местообитания гъбата увеличава абсорбиращата си повърхност чрез увеличаване на броя и размера на импресионерите, за да задоволи хранителните нужди.
За разлика от хаусториите и импресориите, образувани от страничните израстъци на хифите, апресориите се образуват от върха на гъбичната хифа. Такъв връх на хифата е плътно притиснат отвън към черупката на клетката на водораслите, като никога не прониква нито в нейния протопласт, нито във вътрешния слой (фиг. 289, 8).
Но в по-старите части на талуса можете да намерите много мъртви, обезцветени клетки - рано или късно гъбичките все още убиват водораслите. Същият тип контакт между гъбичните хифи и клетките на водораслите е открит при някои слузести и базидиални лишеи.
При редица лишеи, в талуса на които се срещат нишковидни водорасли улотрикс, се наблюдава още един вид контакт. По правило в този случай нишките на водораслите са напълно покрити с гъбични хифи. Освен това само понякога хифите образуват хлабава мрежа върху повърхността на нишката на водораслите. По-често те са разположени много гъсто и, нараствайки заедно със стените си, образуват непрекъсната покривка. Отделен лоб на такъв лишей изглежда като най-фината коса. Под микроскоп той прилича на куха тръба, чиито стени са образувани от слети гъбични хифи; вътре в тръбата се простира нишка от водорасли.
При слизестите лишеи от семейство Collemataceae обикновено няма контакт между гъбичните хифи и клетките на водораслите. Талосът на Collemaceae няма диференцирана структура: нишките на водораслите са разпръснати в безпорядък между гъбични хифи по цялата дебелина на талуса (фиг. 297, 2). В клетките на водораслите обикновено не се наблюдават абсорбционни процеси; хифите на гъбата и нишките на синьо-зелените водорасли са разположени една до друга, без да влизат във видим контакт. Предполага се, че в този случай гъбата абсорбира органични вещества, усвоени от водораслите, директно от слузта, която обикновено заобикаля нишките. Въпреки това, по-задълбочено изследване на тези лишеи показа, че при много видове Collema (Collema) в талуса от време на време се образуват специални абсорбционни хифи, които са плътно притиснати към една от клетките на нишката на водораслите и след известно време може да се наблюдава смъртта на тази клетка.
Описаните по-горе форми на контакт между хифите на микобионта и клетките на водораслите, очевидно не изчерпват цялото разнообразие от начини, по които гъбичките и водораслите в талуса на лишеите установяват тясна връзка помежду си. Изследванията в тази посока тепърва започват. Може да се мисли, че по-нататъшното изследване на най-фините структури на талуса на лишеите с помощта на електронен микроскоп не само ще даде много нова информация при описанието на физическите контакти между гъбичните и водораслите компоненти на лишеите, но също така ще отвори нови хоризонти в разбирането техните взаимоотношения.
_________________________________________
Засега лишеите са единственият строго доказан случай на поява на един напълно нов организъм от два. Този факт послужи като тласък за търсенето на синтетични форми в най-разнообразни систематични групи растения и животни. Въпреки това, всички усилия, положени в тази посока, досега се оказаха безплодни. Въпреки това предположението за възможността за съществуване на синтетични форми на организми се оказа толкова примамливо, че в биологията се появява нова тенденция. За разлика от обичайните, твърдо установени възгледи на биолозите за произхода на организмите като преход от прости към сложни чрез диференциация, се появява нова идея за възникването на сложен организъм от по-прости чрез синтез. Някои биолози започват да разглеждат растителната клетка не като продукт на постепенната диференциация на протопласта, а като симбиотичен комплекс, синтезиран от няколко прости организма. Тези идеи са възникнали и най-пълно развити в трудовете на нашите местни учени.
За първи път предположение за важната роля на формиращата симбиоза (т.е. симбиоза, водеща до образуването на нови форми) в еволюцията на организмите е направено от академик А. С. Фаминцин през 1907 г. Развивайки тези мисли допълнително, К. С. Мережковски формулира през 1909 г. хипотезата за симбиогенния произход на организмите и я нарече "теория на симбиогенезата". В бъдеще тя придоби широка популярност сред биолозите. През 20-те години на миналия век той е подкрепен и доразвит от известния съветски ботаник Б. М. Коз о-Полянски. Днес тези идеи, вече на ново ниво в развитието на биологията, бяха възродени от американската изследователка Сага н-Маргулис в нейната хипотеза за произхода на еукариотните клетки. Според тази хипотеза такива клетъчни органели като митохондрии, базални тела на флагела и пластиди на еукариотни клетки са възникнали от прокариотни клетки на синьо-зелени водорасли и бактерии, симбиотични в тях. Като основен аргумент са дадени някои прилики в състава, структурата и поведението на изброените органели и прокариоти. Несъмнено тези факти заслужават най-голямо внимание. Те обаче не са достатъчни, за да обосноват хипотезата за симбиогенеза, тъй като, както е известно, приликите могат да се появят в структури или организми с различен произход II поради паралелизъм в еволюцията. По този начин системата стигма-флагелум в златни, жълто-зелени и кафяви водорасли по външен вид и функции е много подобна на пръчките на ретината на очите на животните, въпреки че целият процес на тяхното възникване и хода на онтогенетичното развитие показват, че има не може да има общ произход на тези образувания.реч.
Изследването на симбиотичните организми в електронен микроскоп показва, че дори при такава силно развита симбиоза като глаукоциста, партньорите запазват своите индивидуални черти и автономност. Анализът на симбиозите на водораслите с различни организми разкрива определена посока в развитието на отношенията между партньорите, главно по линия на максимална специализация на функциите и структурни пренареждания, причинени от това обстоятелство, като ги поддържа като самостоятелни организми; това противоречи на клаузите на хипотезата за симбиогенеза. Всичко това показва, че в момента хипотезата за симбиогенезата е на етапа на развитие, когато логическите конструкции явно надделяват над фактите.
Разбира се, симбиозата може да доведе до създаването на нови организми, което се потвърждава от появата на такава особена растителна група като лишеите. Ролята на симбиозата в еволюцията не може да бъде отречена. И все пак е очевидно, че това не е единственият и не основният начин за формиране на нови форми на живот. От една страна, фактът за съществуването на лишеите води до това заключение, тъй като те образуват изключително специализирана и изолирана група организми, представляващи сляп клон на филогенетичното развитие. От друга страна, сега се натрупва голям фактически материал за фината организация на клетката. Това дава възможност да се пресъздаде картина на вероятната изолация и усложняване на организацията на някои клетъчни органели във водораслите. Между другото, именно липсата на такива факти по едно време стимулира появата на хипотезата за симбиогенезата.
Списък на използваната литература: „Живот на растенията“ (т. 3; P72 „Съвместно съществуване на водорасли с други организми.“ - Т. В. Седова; P385 „Взаимоотношения между гъбички и водорасли в тялото на лишей“ от Н. С. Голубков.)
Изд. Професор М. М. Голербах.
Москва "Просвещение" 1977г
Лекции на Н. К. Христофорова „Биотични отношения” (Симбиоза)
Всичко е по-трудно. Възможно ли е без тази безнадеждна надпревара срещу цялото човечество? Личното развитие и трансцендентност е пътят на най-голямата съпротива, трънлив и труден път. В нашия свят има много възможности да оцелеем и да се адаптирате перфектно без тях. В известен смисъл дали да се развие или не, да се развие до човек или да легне до маймуна е въпрос на вкус. А. Маслоу...
Съобщения, интелектуализация на информационната инфраструктура и др. Положителното значение на тези процеси трудно може да бъде надценено, но законът за амбивалентността на всички социални трансформации и технологии също е валиден в този случай. Благодарение на новия информационен режим съвременното общество става пропускливо за всякакви информационни импулси, включително и антисоциални. Гореспоменатите негативни...
Горите върху почва, която не съдържа микоризни гъби, внасят малки количества горска почва за нея, например при сеитба на жълъди, почва от стара дъбова гора (Kontrimavicius, 1982). 5. Биологичната същност на микориза Разсад на много видове горски дървета, отглеждани в стерилен хранителен разтвор и след това прехвърлени в ливадна почва, ще растат зле и дори ще умрат от липса на ...
При което поне един от тях има полза за себе си.
симбионтОрганизъм, който участва в симбиоза.
В природата има широк спектър от примери за взаимноизгодна симбиоза (мутуализъм). От стомашни и чревни бактерии, без които храносмилането би било невъзможно, до растения (пример са някои орхидеи, чийто прашец може да се разпространява само от един, определен вид насекомо). Такива връзки винаги са успешни, когато увеличават шансовете и на двамата партньори да оцелеят. Действията, извършвани в хода на симбиозата или произведените вещества са съществени и незаменими за партньорите. В обобщен смисъл, такава симбиоза е междинно звено между взаимодействието и сливането.
Тази теория лесно обяснява съществуването на двуслойна мембрана. Вътрешният слой произлиза от мембраната на погълнатата клетка, докато външният слой е част от мембраната на погълнатата клетка, обвита около чуждата клетка. Също така е добре разбрано, че наличието на митохондриална ДНК не е нищо повече от остатъци от ДНК на извънземната клетка. И така, много от органелите на еукариотната клетка в началото на своето съществуване са били отделни организми и преди около милиард години те обединяват усилията си за създаване на клетки от нов тип. Следователно собствените ни тела са илюстрация на едно от най-старите партньорства в природата.
Трябва също да се помни, че симбиозата е не само съвместното съществуване на различни видове живи организми. В зората на еволюцията симбиозата беше двигателят, който доведе едноклетъчните организми от един и същи вид в един многоклетъчен организъм (колония) и стана основа за разнообразието на съвременната флора и фауна.
Примери за симбиоза
- Ендофитите живеят вътре в растението, хранят се с неговите вещества, като същевременно отделят съединения, които насърчават растежа на организма гостоприемник.
- Транспортиране на растителни семена от животни, които ядат плодовете и отделят
Снимка на симбиоза на гъби с корени
Ярък пример за симбиозата на гъбите е микоризата - общността от гъби и висши растения (различни дървета). С такова „сътрудничество“ печелят и дървото, и гъбата. Установявайки се върху корените на дървото, гъбата ще изпълнява функцията да абсорбира кореновите косми и помага на дървото да абсорбира хранителни вещества от почвата. При такава симбиоза гъбата получава от дървото готови органични вещества (захари), които се синтезират в листата на растението с помощта на хлорофил.
Освен това, по време на симбиозата на гъби и растения, мицелът произвежда вещества като антибиотици, които предпазват дървото от различни патогенни бактерии и патогенни гъби, както и стимуланти на растежа като гиберелини. Отбелязва се, че дърветата, под които растат шапки гъби, практически не се разболяват. Освен това дървото и гъбата активно обменят витамини (главно B и PP групи).
Много гъби образуват симбиоза с корените на различни растителни видове. Освен това е установено, че всеки вид дърво е в състояние да образува микориза не с един вид гъбички, а с десетки различни видове.
На снимката Лихен
Друг пример за симбиоза на нисши гъби с организми от други видове са лишеите, които представляват съюз на гъби (главно аскомицети) с микроскопични водорасли. Как се проявява симбиозата на гъбичките и водораслите и как се осъществява такова „сътрудничество“?
До средата на 19 век се смяташе, че лишеите са отделни организми, но през 1867 г. руските ботаници А. С. Фаминцин и О. В. Баранецки установяват, че лишеите не са отделни организми, а общност от гъби и водорасли. И двата симбиота се възползват от този съюз. С помощта на хлорофил водораслите синтезират органични вещества (захари), с които се храни мицелът, а мицелът снабдява водораслите с вода и минерали, които изсмуква от субстрата, както и ги предпазва от изсушаване.
Благодарение на симбиозата на гъбичките и водораслите, лишеите живеят на места, където нито гъбите, нито водораслите могат да съществуват отделно. Те обитават знойни пустини, планини и сурови северни райони.
Лишеите са дори по-мистериозни създания на природата от гъбите. Те променят всички функции, които са присъщи на отделно живеещите гъби и водорасли. Всички жизненоважни процеси в тях протичат много бавно, те растат бавно (от 0,0004 до няколко mm годишно) и също толкова бавно остаряват. Тези необичайни същества се отличават с много дълъг живот - учените предполагат, че възрастта на един от лишеите в Антарктида надвишава 10 хиляди години, а възрастта на най-често срещаните лишеи, които се срещат навсякъде, е най-малко 50-100 години.
Лишеите, благодарение на общността от гъби и водорасли, са много по-издръжливи от мъховете. Те могат да живеят на субстрати, върху които не може да съществува друг организъм на нашата планета. Срещат се върху камък, метал, кости, стъкло и много други субстрати.
Лишеите продължават да учудват учените. Те открили вещества, които вече не съществуват в природата и станали известни на хората само благодарение на лишеите (някои органични киселини и алкохоли, въглехидрати, антибиотици и др.). Съставът на лишеите, образуван от симбиозата на гъбички и водорасли, включва също танини, пектини, аминокиселини, ензими, витамини и много други съединения. Те натрупват различни метали. От повече от 300 съединения, съдържащи се в лишеите, поне 80 от тях не се срещат никъде другаде в живия свят на Земята. Всяка година учените откриват в тях нови вещества, които не се срещат в други живи организми. В момента вече са известни повече от 20 хиляди вида лишеи и всяка година учените откриват още няколко десетки нови видове от тези организми.
Този пример показва, че симбиозата не винаги е просто съжителство и понякога поражда нови свойства, които никой от симбионтите не е имал поотделно.
В природата има много такива симбиози. С такава общност печелят и двата симбионта.
Установено е, че желанието за асоцииране е най-развито при гъбите.
Гъбите влизат в симбиоза с насекоми. Интересна общност е връзката на някои видове плесенни гъби с мравки, режещи листа. Тези мравки специално отглеждат гъби в своите жилища. В отделни камери на мравуняка тези насекоми създават цели плантации от тези гъби. Те специално подготвят почвата на тази плантация: внасят парчета листа, смилат ги, „наторяват“ с изпражненията си и изпражненията на гъсеници, които специално държат в съседните камери на мравуняка и едва след това донасят най-малките хифи гъбички в този субстрат. Установено е, че мравките развъждат само гъби от определени родове и видове, които не се срещат никъде в природата, с изключение на мравуняците (предимно гъби от родовете Fusarium и Hypomyces), като всеки вид мравки отглежда определени видове гъби.
Мравките не само създават плантация за гъби, но и активно се грижат за нея: наторяват, режат и плевели. Те отрязват появилите се плодни тела, като им пречат да се развиват. Освен това мравките отхапват краищата на гъбичните хифи, в резултат на което в краищата на ухапаните хифи се натрупват протеини и се образуват отоци, наподобяващи плодни тела, с които след това мравките се хранят и хранят бебетата си. Освен това, когато хифите се изрязват, мицелът на гъбите започва да расте по-бързо.
„Плевене“ е както следва: ако на плантацията се появят гъби от други видове, мравките незабавно ги премахват.
Интересното е, че при създаването на нов мравуняк, бъдещата кралица, след брачния полет, отлита на ново място, започва да копае проходи за жилището на бъдещото си семейство и създава плантация за гъби в една от камерите. Тя взема хифи от гъби от стар мравуняк преди полета, като ги поставя в специална торбичка под устата.
Подобни насаждения се отглеждат и термити. Освен мравки и термити, с „отглеждане на гъби“ се занимават корояди, насекоми, някои видове мухи и оси и дори комари.
Немският учен Фриц Шаудин открива интересна симбиоза на нашите обикновени кръвосмучещи комари с дрождите актиномицети, които им помагат в процеса на смучене на кръв.