Аменсализм — определение, виды, примеры

Что такое аменсализм (антагонизм)?

Аменсализм — это тип биологического взаимодействия, при котором один вид причиняет вред другому, не неся при этом никаких затрат и не получая никакой выгоды. Это форма взаимодействия или конкурентного поведения между организмами.

• Хаскелл ввел термин аменсализм для описания отношений, в которых человеческий организм причиняет вред другому человеку, не неся при этом никаких затрат и не получая никаких выгод.
• Аменсализм означает негативное влияние одного организма на другой. Это однонаправленный процесс, при котором один организм выделяет определенное вещество, оказывающее вредное воздействие на другой.
• Микробный синтез антибиотиков, которые могут подавлять или убивать другие чувствительные микроорганизмы, является классическим примером аменсализма.
• Овцы и крупный рогатый скот, вытаптывающие траву, являются очевидным примером аменсализма. Хотя наличие травы не оказывает отрицательного воздействия на копыта животного, на траву отрицательно влияет ее раздавливание.
• Аменсализм часто используется для характеристики крайне асимметричных конкурентных взаимодействий, например, наблюдаемых между испанским козерогом и долгоносиком тимарча, которые питаются одним и тем же типом растений.
• Хотя присутствие долгоносиков мало влияет на доступность пищи, присутствие коз оказывает разрушительное воздействие на долгоносиков, поскольку козы поедают большое количество растительного материала и непреднамеренно поедают долгоносиков вместе с ним.
• Аменсализм может быть довольно сложным. Муравьи Аттина (муравьиное племя Нового Света) способны воспользоваться взаимодействием актиномицета и паразитического гриба рода Escovopsis.
• Это аменсалистическое взаимодействие позволяет муравью поддерживать мутуалистические отношения с представителями рода Leucocoprinus. Удивительно, но эти муравьи выращивают грибы Leucocoprinus для собственного пропитания.
• Муравьи поддерживают рост актиномицета рода Pseudonocardia, который производит химическое вещество-антибиотик, подавляющее рост паразитических видов грибов Escovopsis.

Облигатный симбиоз

Это форма симбиоза с обязательным очень тесным взаимодействием организмов. При этом типе мутуализма взаимоотношения между организмами настолько тесны, что они могут образовывать общие органы. Обе стороны такого союза во многом зависят друг от друга. В учебнике Теремова/Петросовой обязательный симбиоз обозначен термином «симбиоз». Поскольку материалы данного учебника часто встречаются на ЕГЭ по биологии, обращаем внимание на этот факт.

Примеры симбиоза:

• Бобовые (горох, клевер, чечевица, соя) и клубеньковые бактерии. Растения получают азот в доступной форме, а бактерии – питательные вещества.
• Древесные растения и грибы образуют микоризу (корни грибов). Растения получают воду и минералы, а гриб – сахар.
• Грибы и зеленые водоросли или грибы и цианобактерии в лишайниках. Грибы защищают клетки водорослей, снабжают их водой и получают взамен углеводы.
• Зоохлорелла и зеленая гидра или зоохлорелла и некоторые виды амеб. Естественным продуктом метаболизма животных является аммиак, который можно преобразовать в мочевину или мочевую кислоту. Все эти вещества содержат азот в доступной для растений форме (растения не усваивают атмосферный азот, им нужны готовые соединения этого элемента), зоохлорелла оседает в клетках вышеперечисленных животных и забирает из них азотистые «отходы», которые необходимы для построения их белков. Это микроскопическое растение при фотосинтезе выделяет кислород, который особенно необходим животным, живущим в стоячих водоемах; кислород потребляется животными для дыхательных процессов.

Протокооперация

Это отношения, в которых оба участника выигрывают, но сами отношения могут быть необязательными и нестабильными.

Примеры протокольного сотрудничества:

1. Опылители и цветковые растения
2. Коровья птица на крупных травоядных. Птица уничтожает паразитов на коже млекопитающего, обеспечивая при этом постоянный источник пищи.
3. Муравьи и тля. Тля выделяет сладкую жидкость, которой могут питаться муравьи, что, в свою очередь, защищает тлю от хищников, таких как божьи коровки.
4. Мурене и чистка рыбы
5. Сурикаты и бородавочники

Мутуализм

Для начала давайте рассмотрим классификацию по учебнику Теремова/Петросовой, на основе которой построены многие вопросы ЕГЭ, но укажем и альтернативную классификацию, на наш взгляд, более соответствующую истине.

Мутуализм в самом широком смысле — это форма взаимоотношений между организмами, приносящая пользу обоим участникам. Более привычным термином был бы «симбиоз», но это понятие более обширное, о чем мы поговорим чуть позже.

Мутуалистические отношения можно разделить на протосотрудничество или факультативный симбиоз (по студенческому «сотрудничеству» Теремовой/Петросова) и обязательный симбиоз – отношения с принудительным сожительством.

Примеры аменсализма в природе

Практически каждый человек сталкивался с появлением плесени на выпечке. Это типичный пример аменсализма. Многие виды бактерий и грибков при определенных условиях могут появиться, например, на хлебе. Как правило, это происходит по истечении срока годности. Это классическое проявление антибиотиков.

Этот пример аменсализма ясно показывает, как форма, способная вырабатывать пенициллин, уничтожает другие формы бактерий, которые также хотят расти на этом хлебе. Именно эти убийственные свойства пенициллина привели к его использованию в качестве антибиотика. Пенициллин убивает другие бактерии, а они, в свою очередь, не причиняют ему вреда.

Еще один хороший пример аменсализма относится к категории конкуренции. Большие, высокие деревья черного ореха можно найти во многих районах Соединенных Штатов. Интересно то, что под ними нет других растений. Это связано с эволюцией, которая привела к способности этого растения выделять определенное химическое вещество юглон, которое уничтожает многие травянистые растения в корневой зоне.

Модусы аменсализма или типы аменсализма

1. Конкуренция

• Когда двум видам требуется ограниченный ресурс, присутствие одного вида влияет на доступность ресурса для другого.
• Существует отрицательная/отрицательная связь. Примеры ресурсов включают еду, воду и пространство.
• Если есть достаточные ресурсы для удовлетворения спроса, конкуренции нет.
• Ожидается, что лишь немногие ресурсы будут ограничены и, следовательно, подвергнуты конкуренции.

Пример

• Когда такой организм, как коза, поедает тот же тип кустарника, что и насекомое, возникает мутуализм (как у жука). Коза не причиняет вреда, когда поедает куст, но жук теряет значительное количество пищи и может быть случайно съеден. Эту форму аменсализма называют конкуренцией.

2. Антибиоз

• Антибиоз — это тип аменсализма, при котором один вид уничтожается химическим секретом, а другой остается невредимым.
• Антибиоз происходит от французского слова antibiosis, которое обозначает враждебные отношения между организмами, занимающими одни и те же биологические ниши.
• В качестве защитного механизма против потенциальных хищников один из задействованных видов производит антибиотики. Некоторые виды могут выделять токсины.
• Следовательно, антибиотики могут быть вредными для некоторых животных, живущих в той же среде, что и производитель антибиотика.
• Таким образом, антибиоз рассматривается как пример интерференционной конкуренции, когда один вид подавляет рост другого, чтобы получить доступ к большему количеству пищи и ресурсов.
• Это взаимодействие происходит как у прокариот, так и у эукариот, и его способность защищать людей от различных инфекционных заболеваний изучалась.
• Примеры антибиотиков включают взаимосвязь между антибиотиками и бактериями, а также между животными и болезнетворными патогенами.

Пример

• Антибиоз иллюстрируется взаимоотношениями между Penicillium и бактериями. Пенициллин, который особенно вреден для бактерий, вырабатывается грибом Penicillium. Это открытие послужило основой для создания первого настоящего антибиотика — пенициллина.

Последствия и важность

Когда обычно возникают симбиотические отношения, оба организма, поддерживающие их, в той или иной степени извлекают из этих отношений выгоду. В конкурентных отношениях только одна из организаций получает выгоду от конкуренции за ресурс или территорию. Тогда как в отношениях аменсализма достигается лишь серьезное повреждение одного из организмов. Это может быть связано с антропометрическим вмешательством или между видами в каком-либо другом царстве, при этом второй организм в принципе даже не винит в существовании предыдущего.

В этих случаях одним из возможных последствий является упадок и вымирание видов из-за невозможности найти место для расселения. Ведь аменсализм или антагонизм считаются не выгодными отношениями, а биологическими отношениями, не приносящими пользы ни одному виду.

Истинный и ложный паразитизм

1. Истинный паразитизм — это тип биотических взаимоотношений, при которых жизненный цикл паразита невозможен без хозяина. В ходе долгой эволюции паразиты выработали множество приспособлений к жизни, используя ресурсы другого организма. Примеры истинного паразитизма: круглые черви и человек, печеночные сосальщики и коровы, эхинококки и плотоядные млекопитающие.
2. Ложный паразитизм возникает, когда свободноживущий организм случайно попадает в тело другого организма, выживает и наносит ущерб своему случайному хозяину. К примерам ложного паразитизма можно отнести проникновение личинок комнатной мухи в кишечник человека или других животных.

Человек

Этому главному антагонисту нужно свое место в лестнице, так как именно он наносит больше всего урона во всем мире. Люди наносят много вреда дикой природе, просто ради развлечения или без всякой пользы… Использование диких животных в качестве домашних питомцев или разрушение их окружающей среды так, чтобы в ней не могли существовать другие виды, загрязняет их озера и леса, что не приносит никакой пользы человеку. Это антропометрическое вмешательство, которое наносит вред другим видам, от которого люди не получают никакой пользы.

Примеры аменсализма

• Простой пример аменсализма — выпас коров и жуков. Когда домашний скот ест траву, птицы поедают насекомых, но они не причиняют вреда домашнему скоту. «0» означает «крупный рогатый скот», а «-» означает «насекомые».
• Большинство из нас слышали о примере аменсализма, когда Penicillium и Staphylococcus действуют вместе. Стафилококк — это разновидность бактерий, а пенициллиум — это разновидность грибка. Они имеют отношение (0,-) друг к другу. В этом процессе пенициллин вырабатывает яд пенициллин, который убивает бактерии.
• Сорняки не могут расти рядом с культурами с гладкой поверхностью, такими как ячмень, сорго и подсолнечник. В этом случае урожай не меняется, а сорняки.
• Юглон – это химическое вещество, вырабатываемое деревом черного грецкого ореха (Juglans regia). Этот яд останавливает рост растений на участке. Этот яд губителен для растений яблонь, томатов и люцерны.
• Аспергиллы и триходерма: Аспергиллы не могут хорошо расти, когда рядом находится триходерма. По этой причине триходерма используется в качестве средства биоконтроля в органическом сельском хозяйстве.
• Нематоды в почве повреждаются токсинами, вырабатываемыми бархатцами.
• Многие виды рыб могут погибнуть из-за цветения водорослей. С другой стороны, исчезновение этих животных не идет на пользу водорослям.
• Когда слоны наступают на муравьев, они убивают муравьев, но не помогают слонам.
• Сосны производят аллопатическое химическое вещество, которое подавляет рост других растений в этом районе. Другие культуры страдают, а Сосна не страдает и не выздоравливает.

В океане примеры аменсализма

Многие виды рыб могут погибнуть от цветения водорослей. С другой стороны, исчезновение этих животных не идет на пользу водорослям.

Аменсализм у микроорганизмов

Один из наиболее распространенных примеров аменсализма связан с приемом антибиотиков. Некоторые производятся живыми организмами; бактерии, грибы или споры. Другие являются синтетическими по своей природе, полностью или частично. Другими словами, они созданы искусственно. Пенициллин – один из самых известных антибиотиков.

Взаимосвязь между антибиотиком и инфекционным организмом называется антибиозом и представляет собой тип взаимоотношений, возникающий, когда один из организмов повреждается или погибает под действием другого. Аменсализм, также называемый антагонизмом, — это отрицательные отношения, при которых в «микросреде» один из организмов создает условия, непереносимые для другой популяции; вот почему антибиоз является формой аменсализма, поскольку антибиотик создает условия, которые вирус не может переносить, и в конечном итоге он умирает.

Хищничество

Одна популяция (хищник) отрицательно влияет на другую, нападая и поедая в пищу особей из популяции-жертвы.

Примеры отношений хищник-жертва на ЕГЭ:

1. Божья коровка – тля
2. Гидра – Дафния
3. Окунь — карп
4. Стрекоза – летать
5. Уже — лягушка

Аменсализм в окружающей среде

В окружающей среде существует «конкуренция» между подавляющим большинством видов. Многие из нас знакомы с охотой или охотничьей философией, которая преобладает в джунглях. Каждый существующий организм должен бороться за выживание по сценарию, соответствующему его среде обитания. Таким образом, это соревнование может проходить в местах размером с сам океан или в местах размером с лужу после дождя.

Антагонизм может привести к расположению среды обитания, когда организм уже обосновался в ней, что может привести к тому, что на этом участке будут нестабильные и невыносимые условия на всю оставшуюся жизнь, которые он может попытаться там создать.

В некоторых лесах, таких как тропические леса Амазонки, большие деревья получают весь солнечный свет, и поэтому деревья меньшего размера оставляют лежать, чтобы получить то, что может на них упасть, а в тех случаях, когда солнечный свет не допускается, потому что самое большое дерево полностью поглощает его, они нет другого выбора, кроме как умереть из-за его отсутствия.

Самый редкий вид симбиоза

Аменсализм — безусловно, самый редкий тип симбиотических отношений, который предполагает негативное воздействие на один организм, при этом другой вообще не затрагивается. Но в природе есть примеры взаимного негативного действия. Например, взаимоотношения сфагновых мхов и сосудистых растений сфагнового болота, сосны и осоки и др. в этом случае возникает ситуация гармоничного взаимного подавления – одни мешают росту, другие забирают солнечный свет.

Отношения, вредные для одного партнера и нейтральные для другого, позиционируют себя в природных сообществах как крайнюю версию асимметричной конкуренции. Например, негласная борьба за ресурсы и естественный отбор. Более сильные угнетают более слабых, что неизбежно приводит к новому эволюционному шагу. Пример аменсализма можно увидеть между высокими деревьями и саженцами или почвопокровными травами в лесу, которые разделяют солнечный свет, почвенные ресурсы, необходимые им для питания, и азот.

Нейтрализм

Популяции двух видов являются частью одной экосистемы, но не влияют друг на друга. Конечно, найти такие популяции сложно; все организмы связаны пищевыми сетями и круговоротом веществ. Поэтому правильнее было бы сказать, что влияние одной группы организмов на другую крайне мало, практически незначительно.

Симбиотические отношения

Рассмотрим несколько иную классификацию отношений.

Симбиоз буквально означает «жить вместе» — это более широкий термин, который может включать в себя комменсализм, протосотрудничество и мутуализм, а некоторые авторы даже включают в это понятие паразитизм! Кстати, не без оснований. Например, взаимоотношения гриба и растения при образовании микоризы можно считать успешным взаимным паразитизмом, достигшим такого равновесия, что оба организма приносят только пользу.

Для упрощения скажем, что под симбиозом на ЕГЭ обычно понимают такой тип отношений, при которых оба участника получают выгоду. Но помните, что биология на ЕГЭ ограничена определенными пределами, на которых наука не останавливается. Задания в формате ЕГЭ в этой статье составлены в соответствии с заданиями ФИПИ, а для расширения знаний мы приводим дополнительную классификацию.

Итак, давайте посмотрим на симбиоз немного по-другому. Симбиотические отношения взаимовыгодны, однако степень зависимости организмов друг от друга в таких отношениях может различаться:

1. Если отношения взаимовыгодны, но не имеют обязательных характеристик, они классифицируются как протосотрудничество. Организмы в таких условиях могут существовать отдельно, но взаимодействие дает значительную пользу. Примером может служить пчела и насекомоопыляемое растение: пчела может опылять разные цветки, если исчезнет один вид цветка, это никак не повлияет на жизнь насекомого, так как у него большое разнообразие других цветков.                                                                                                  Кроме того, отношения рака-отшельника и актинии также лучше классифицировать как прото-сотрудничество, поскольку эти организмы прекрасно обходятся друг без друга, хотя их сосуществование дает значительные преимущества: рак-отшельник хорошо переносит актинию, и она защищает его своими жалящими щупальцами.
2. Мутуализм отличается от протокооперации более тесной связью между взаимодействующими организмами. Сожительство не обязательно для установления взаимных отношений, но вид сильно зависит от этих отношений.                                                    Приведем несколько примеров: эволюция бабочки-ксантофана и одного из видов орхидей на Мадагаскаре происходила параллельно (коэволюция — общее историческое развитие), бабочка имеет огромный хоботок, и только она может опылять цветки орхидей, у которых споры (собирается часть цветка внизу нектара) сейчас 30 см. Можно найти и более близкий нам пример: опыляют клевер только шмели, так как у них довольно длинный хобот.

Этот тип отношений имеет ряд преимуществ и недостатков. Преимущество в том, что растения в этих примерах имеют постоянного опылителя, а у опылителей нет конкурентов и только они получают весь нектар. Но если один из участников симбиоза погибнет, вымрет и другой вид.

Настоящий симбиоз — это крайняя степень взаимовыгодных отношений, где обязательным условием является сожительство. Примеры такого типа взаимоотношений включают взаимодействие между азотфиксирующими бактериями и бобовыми.

Паразитизм постоянный, временный, периодический

1. Перманентный паразитизм — форма взаимоотношений, при которой все этапы жизненного цикла паразита связаны с органами хозяина (как покровами, так и внутренними органами). Таким образом, цикл развития малярийного плазмодия полностью протекает у двух хозяев (комара Anopheles и человека).
2. Временный паразитизм – паразит использует хозяина непродолжительное время, только для питания или размножения. Например, самки комаров паразитируют на человеке в момент укуса.
3. Периодический паразитизм возникает у тех паразитов, которые используют другой организм только на определенном этапе жизни. Эту форму паразитизма можно разделить на две группы:

• Личиночный паразитизм — такой тип взаимоотношений, при котором организм ведет паразитический образ жизни только на личиночной стадии, тогда как взрослый организм ведет свободноживущий образ жизни. Примеры личиночного паразитизма включают паразитов, личинки которых паразитируют на яйцах или личинках других насекомых, а взрослые паразитоиды могут быть опылителями. Взрослая муха Вольфарта (имаго) питается нектаром, но откладывает яйца в раны животных; личинки, образующиеся из яиц, питаются мягкими тканями хозяина, нанося огромный ущерб. Очень полезные в природе биофильтры — беззубка и ячмень проходят стадию паразитических личинок — глохидий, которые заражают покровы и жабры рыб.
• Имагинальный паразитизм — это тип биотических отношений, при которых взрослая особь (имаго) живет за счет другого организма. Например, личинки анкилостомоза некоторое время живут в почве, а взрослая особь – в кишечнике человека. Личинка ракообразного саккулины — науплиус — свободноживущий организм, несколько раз линяет и на последней личиночной стадии заражает краба и становится паразитом.

Паразитов также можно по расположению в организме хозяина разделить на эктопаразитов и эндопаразитов.

Паразитизм – чрезвычайно интересная и бесконечно обширная тема! Среди всех царств есть паразиты, в том числе и у растений (повилика, Петров крест, раффлезия). Однако данная статья предполагает оценку всех видов биотических условий, поэтому паразитизму мы посвятим отдельный материал.

Негативное биологическое взаимодействие

В природе ни одно живое существо не живет в абсолютной изоляции, а потому все они должны взаимодействовать с окружающей средой и другими организмами. От этого во многом зависит выживание видов и функционирование экосистемы в целом.

Одним из механизмов аменсализма является аллелопатия, встречающаяся у растений. Оно включает в себя производство и выброс химических веществ, которые подавляют рост и развитие других. Аллелопатические вещества варьируются от кислот до простых органических соединений.

Помимо упомянутого выше орехового дерева, можно привести еще несколько примеров аменсализма у растений. Известно, что такие кустарники, как Salvia leucophylla (мята) и Artemisia Californica (полынь), производят аллелопатические соединения. Часто эти химикаты накапливаются в почве во время засушливого сезона, снижая всхожесть и развитие трав и других растений в пределах 1-2 метров от их выделяющих аналогов.

Аменсализм – это экологическое взаимодействие, при котором один организм наносит вред другому, не получая от этого никакой пользы. Этот тип отношений также можно наблюдать между людьми и дикой природой. Из-за разрушительного воздействия человека на окружающую среду многие виды животных и растений находятся под угрозой исчезновения.

Почти во всех подобных случаях деятельность человека причиняет вред другим видам животных и растений. Например, загрязнение воздуха автомобилями, электростанциями или металлургическими заводами часто наносит серьезный ущерб лишайникам и растениям на пораженной территории, в то время как люди не получают прямой выгоды от этих отношений.

Типы биотических отношений – таблица

Имя родства	Преимущества для скрещивания видов	Характеристика	Пример
Нейтрализм	0	0	Организмы непосредственно не влияют друг на друга	Белки и дождевые черви
Соревнование	‒	‒	Борьба видов за один ресурс	Сосна и берёза
Аменсализм	‒	0	Один организм подавляет жизнедеятельность другого без явной выгоды для себя	Ель и светолюбивые растения
Паразитизм	+	‒	Организм использует ресурсы другого организма, нанося ущерб	Бычий цепень и человек
Хищничество	+	‒	Популяция хищников сокращает популяцию жертв	Лев и зебра
Комменсализм	+	0	Один организм использует другой, не причиняя ему вреда и не принося ему пользы	Бромелии на деревьях
Протоколлаборатории	+	+	Отношения, выгодные обоим организмам, но не обязательные	Цветковые растения и опылители
Взаимность	+	+	Взаимовыгодные отношения с различной степенью зависимости одного населения от другого	Хмель и клевер

Пояснение: «0» – нет пользы и вреда; «‒» ‒ состояния в той или иной степени вредят организму; «+» отношения приносят пользу организму.

Конкуренция в биологии

Конкуренция — это тип биотических отношений, при которых популяции двух или более видов взаимно подавляют друг друга, потребляя одну и ту же пищу или занимая одни и те же места обитания. Конкуренция часто существует внутри вида и проявляется наиболее остро, поскольку особи одного вида обладают сходными способностями и используют одни и те же ресурсы среды.

Примеры соревнований по биологии:

1. Сорняки (сорняки) конкурируют с растениями за воду, минеральные вещества и пространство.
2. Воробьи и голуби конкурируют за еду.
3. Хищники, питающиеся сходными видами добычи. Например, щука и большеротый окунь питаются более мелкой рыбой.
4. Популяции светолюбивых растений леса – лиственницы, березы, сосны и тополя – конкурируют за свет.
5. Два паразитических червя в кишечнике хозяина.

Антагонизм и конкуренция

Возможно, дело в том, что люди путают антагонизм с другим типом отношений, распространенным в природе, а именно с «конкуренцией», которая представляет собой борьбу между двумя или более организмами за ресурсы, будь то вода, пища или место обитания.

Но хотя конкуренция — это силовая игра по разграничению территории, которая приносит пользу победителю; при антагонизме тот, кто выполняет дифференцирующее действие, не получает реального преимущества.

Комменсализм

При комменсализме популяция одного вида (комменсала) получает выгоду, в то время как другая популяция получает небольшой вред или пользу.

Примеры комменсализма:

• Плоды, прикрепляющиеся к покровам животных и распространяющиеся благодаря им:
  • Лесная чаща
  • Узел бампера
  • Маленькая люцерна
  • Репейник ароматный
  • Черный корень лекарственный
  • Гравитация реки
  • Последовательность из трех частей
  • Ягодник беловатый
• Дом – один организм использует другой как дом, не причиняя ему вреда. Примером может служить карп, поселяющийся во внутренностях трепанга. Эпифитные растения, стремящиеся жить в условиях большей освещенности, селятся на высоких деревьях, не причиняя им вреда.
• Халявная нагрузка – организм питается остатками пищи другого организма.
  • Горная лисица следует за белым медведем и поедает останки жертв более крупного хищника.
  • Липкие рыбы прикрепляются к телу акулы и питаются остатками еды.

Как это осуществляется?

Обычно антагонизм проявляется в выработке токсичных веществ, препятствующих появлению других популяций, находящихся рядом с ними. Эти вещества обычно производятся микроорганизмами.

Когда организм обосновывается в каком-то месте, его инстинкт выживания подсказывает ему убедиться, что другие виды не могут находиться там, не могут переносить это пространство или не могут жить в нем. Это не классифицируется как положительное отношение для самого организма, а скорее как нейтральное отношение для самого себя, но вредное для остальных представителей вида.

Читайте также: В какой континент входит Турция: географическое положение страны