Автор: ученик 11 «хим.» класса МОУ СОШ 78 Байбеков Эмиль учитель биологии: Крамаровская Ангелина Михайловна учитель информатики: Добролежа Оксана Михайловна

Содержание: 1)Введение 2)Азотфиксирующие симбиозы 3)Симбиозы автотрофов с гетеротрофами 4)Симбиозы животных с микробами 5)Различные примеры симбиозов 6)Значение симбиоза 7)Список использованной литературы

Симбиоз - это длительное сожительство организмов двух или нескольких разных видов растений или животных, когда их отношения друг с другом очень тесны и обычно взаимно выгодны. Симбиоз обеспечивает этим организмам лучшее питание. Благодаря симбиозу организмам легче преодолевать неблагоприятные воздействия окружающей среды.

Биохимичекие симбиозы Азотфиксирующие симбиозы Симбиозы гетеротрофов и автотрофов симбиозы животных с микробами, помогающими усваивать растительную пищу

Азотфиксирующие симбиозы - это кооперация растений с микроорганизмами, способными переводить азот из атмосферы или захороненной в почве органики в доступную для растений форму. Основная часть биосферного азота содержится в атмосфере в химически инертной молекулярной форме. Восстановление (фиксация) этого азота требует огромного количества энергии. На это способны лишь некоторые бактерии и археи у которых есть специальные ферменты - нитрогеназы.

Биохимическая и генетическая интеграция симбиотического комплекса доходит даже до того, что активность некоторых растительных генов регулируется бактериальными белками- регуляторами! Важную экологическую роль играет также симбиоз различных растений с азотфиксирующими цианобактериями. Клубеньки с азотфиксирующими бактериями встречаются не только у бобовых, но и у многих других растений. На снимке клубеньки на корнях ольхи.

Симбиозы автотрофов с гетеротрофами – это кооперация организмов, синтезирующих органику из углекислого газа, с потребителями готовой органики. В роли первых выступают фотосинтезирующие организмы (растения, одноклеточные эукариоты, цианобактерии) или бактерии-хемосинтетики, использующие для фиксации CO 2 энергию окисления неорганических веществ (например, сероводорода или метана). В роли вторых выступают животные или грибы.

3. Симбиозы животных с микробами, помогающими усваивать растительную пищу. Потребление органики, производимой растениями в ходе фотосинтеза – главная экологическая роль животных в биосфере, однако, как это ни парадоксально, сами по себе животные практически не способны справляться с этой задачей. Подавляющее большинство растительноядных животных попросту лишены ферментов для расщепления растительных полимеров (главным из которых является целлюлоза). Поэтому практически все животные-фитофаги – это на самом деле симбиотические комплексы из животного- хозяина и разнообразных бактерий, грибов или простейших (причем в последнем случае симбиотические простейшие зачастую сами имеют бактериальных симбионтов).

В тропических странах встречается очень интересное растение - мирмекодия. Это растение - муравейник. Живёт оно на ветках или стволах других растений. Нижняя часть его стебля сильно расширена и представляет собой как бы большую луковицу. Вся луковица пронизана каналами, сообщающимися между собой. В них и поселяются муравьи. Эти каналы возникают в процессе развития утолщенного стебля, а не прогрызаются муравьями. Следовательно, муравьи получают от растения готовое жилище. Но и растению приносят пользу живущие в нем муравьи. Дело в том, что в тропиках водятся муравьи - листорезы. Они приносят большой вред растениям.

В мирмекодии поселяются муравьи другого вида, враждующие с муравьями - листорезами. Постояльцы мирмекодии не допускают листорезов к её вершине и не дают им объесть её нежные листья. Таким образом, растение предоставляет животному помещение, а животное защищает его от врагов. Кроме мирмекодии в тропиках растёт немало и других растений, находящихся в содружестве с муравьями. Растение - муравейник - мирмекодия: 1 - два растения, поселившиеся на одной ветке; 2 - разрез стебля мирмекодии

Встречаются ещё более тесные формы симбиоза растений и животных. Таков, например, симбиоз одноклеточных водорослей с амёбами, солнечниками, инфузориями и другими простейшими животными. В этих одноклеточных животных поселяются зелёные водоросли, например зоохлорелла. Водоросли в теле животных: 1 - амеба, а - водоросль зоохлорелла, б - ядро амебы, в - сократительная вакуоля амебы; корненодка паулинелла, а - ядро корненожки, б - зеленые водоросли, в - псевдоподии корненожки.

Долгое время зелёные тельца в клетках простейших животных считались органоидами, т.е. Постоянными частями самого одноклеточного животного, и лишь в 1871 г. известный русский Л. С. Ценковский установил, что здесь имеет место сожительство разных простейших организмов. Впоследствии это явление было названо симбиозом. Пример симбиоза: кальмар Euprymna scolopes использует светящихся симбиотических бактерий Vibrio fischeri для отпугивания хищников. Кальмар способен регулировать силу свечения.

Зоохлорелла, живущая в теле простейшего животного амёбы, лучше защищена от неблагоприятных внешних воздействий. Тело амёбы прозрачно, поэтому процесс фотосинтеза протекает у водоросли нормально. Животное получает от водоросли растворимые продукты фотосинтеза ( главным образом углеводы - сахар) и питается ими. Коралловый полип - это симбиотический сверхорганизм. В тканях кишечнополостного полипа живут водоросли. Полип питается органическими веществами, которые производят водоросли путем фотосинтеза.

Кроме того, при фотосинтезе водоросль выделяет кислород, и животное использует его для дыхания. В свою очередь животное обеспечивает водоросль необходимыми для её питания азотистыми соединениями. Взаимная выгода для животного и растения от симбиоза очевидна.

К симбиозу с водорослями приспособились не только простейшие одноклеточные животные, но и некоторые многоклеточные. Водоросли встречаются в клетках гидр губок, червей, иглокожих и моллюсков. Для некоторых животных симбиоз с водорослями стал настолько необходим, что их организм не может развиваться нормально, если в его клетках нет водорослей.

Особенно интересен симбиоз. Когда оба его участника - растения. Пожалуй. Самый разительный пример симбиоза двух растительных организмов - это лишайник. Лишайник всеми воспринимается как единый организм. На самом же деле он состоит из гриба и водоросли. Основу его составляют переплетающиеся гифы (нити) гриба. На поверхности лишайника эти гифы переплетены плотно, а в рыхлом слое под поверхностью среди гиф гнездятся водоросли. Чаще всего это одноклеточные зелёные водоросли. Реже встречаются лишайники с многоклеточными сине - зелёными водорослями.

Клетки водорослей оплетены гифами гриба. Иногда на гифах образуются присоски, которые проникают внутрь клеток водорослей. Сожительство выгодно и грибу и водоросли. Гриб даёт водоросли воду с растворёнными минеральными солями. А получает от водоросли органические соединения, вырабатываемые ею в процессе фотосинтеза. Главным образом углеводы. Симбиоз так хорошо помогает лишайникам в борьбе за существование. Что они способны поселяться на песчаных почвах, на голых, бесплодных скалах, на стекле, на листовом железе, т.е. Там, где никакое другое растение существовать не может.

Огромное практическое значение имеет симбиоз усваивающих азот бактерий с высшими растениями из семейства бобовых (бобы, горох, фасоль. Люцерна и многие другие). На корнях бобового растения обычно возникают утолщения - клубеньки, в клетках которых находятся бактерии, обогащающие растение, а затем и почву азотом.

1) Биология с основами экологии., Пехов А.П. Издательство: "Лань" 2002 г. 2) Глобальная экология, Никаноров А.М., Хоружая Т.А. Издательство: "ПРИОР" 2003 г. 3) Естествознание и основы экологии, Петросова Р. А., Голов В. П., Сивоглазов В. И., Страут Е. К. Издательство: "Академия" 2002 г. 4) 5)