НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИМБИОТИЧЕСКИХ ОТНОШЕНИЙ У МОРСКИХ ЖИВОТНЫХ

Дгебуадзе П.Ю.

К.б.н., м.н.с. лаборатории морфологии и экологии морских беспозвоночных, Институт проблем экологии и эволюции им.А.Н. Северцова, РАН

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИМБИОТИЧЕСКИХ ОТНОШЕНИЙ У МОРСКИХ ЖИВОТНЫХ

Аннотация

В статье приведено описание явления "симбиоза" в целом, а также в указанынекоторые частные характеристики симбиотических взаимоотношений. В качестве особенностей симбиотических отношений рассмотрены примеры защитного мутуализма, бактериального симбиоза и клептопаразитизма. Сделаны обобщающие выводы касательно значимости изучения вопросов тесных взаимоотношений между морскими организмами.

Ключевые слова: симбиоз, биоразнообразие, морские животные.

DgebuadzeP.Yu.

PhD (Biol), Jr. Researcher, laboratory of morphology and ecology of marine invertebrates, A.N. Severtsov Institute of Ecology and Evolution, RAS

SOME FEATURES OF SYMBIOTIC RELATIONSHIPS BETWEEN MARINE ANIMALS

Abstract

The article describes the phenomenon of "symbiosis" in general and with some particular characteristics of symbiotic relationships. Protective mutualism, bacterial symbiosis and cleptoparasitism were showed as the features of symbiotic relationships. General conclusions about the significance of investigations on close relationships between marine organisms were made.

Keywords: symbiosis, biodiversity, marine animals.

Термин «симбиоз» впервые предложил немецкий ученый Антуан де Бари в 1879 году на съезде врачей и естествоиспытателей для обозначения взаимосвязи сумчатого гриба и водоросли в лишайнике. Термин трактовался весьма широко и рассматривался, как проявление тесной совместной жизни двух разнородных организмов, между которыми могут существовать разные по своему характеру взаимоотношения. В своих работах де Бари выделял две крайние формы сожительств у различных животных: паразитизм и мутуализм.

Позднее, немецкий биолог Оскар Гертвиг (в 1906 году) сузил значение термина «симбиоз» и предложил под ним подразумевать лишь взаимовыгодные ассоциации организмов.

В настоящее время в мировой научной литературе снова применим широкий подход в определении явления симбиоза. В этот термин входят следующие понятия: комменсализм – тесное сожительство организмов, при котором один из них получает преимущество, не причиняя вреда другому; мутуализм – тесная взаимовыгодная ассоциация; и паразитизм – тесная ассоциация, один из участников которой использует другого в качестве источника пищи или убежища с ущербом для него [1].

В качестве некоторых примеров, подчеркивающих особенности взаимодействий между различными организмами в симбиотических сообществах, можно выделить защитный мутуализм, бактериальный симбиоз и клептопаразитизм.

Защитный мутуализм

Классическим примером защитного мутуализма являются ассоциации раков отшельников и актиний. Однако, в последние десятилетия было показано, что защитный симбиоз распространен гораздо шире, чем это считалось ранее. Например, гигантские актинии и рыбы амфиприоны. Уже давно известно, что рыбы в случае опасности ищут убежище среди стрекающих щупалец актиний. Однако недавно было установлено, что в защите нуждаются и сами актиниями. В ходе полевых экспериментов актиний лишали рыб-симбионтов, и на глазах у исследователей актинии практически сразу же становились доступной пищей для рыб из семейства Chaetodontidae (морские бабочки) [5]. Оказалось, что не только актиния предоставляет убежище амфиприонам, но и амфиприоны защищают актинию от нападения мелких хищных рыб. Точно такая же ситуация наблюдается и в случае защиты кораллов различными беспозвоночными (кораллобионтами), которые раньше лишь рассматривались в качестве случайных сожителей колоний [3, 5].

Бактериальный симбиоз

Сведения о различных взаимодействиях многоклеточных морских организмов и симбиотических бактерий стали появляться с начала 70-х годов ХХ века. Всплеск интереса к данному направлению исследований возник в результате открытий гидротермальных сообществ. Наравне с вестиментиферами и погонофорами, которые питаются автотрофно за счет сероводородокисляющих бактерий, в глубоководных экстремальных сообществах обитают различные моллюски, в том числе представители класса Bivalvia, относящиеся к роду Bathymodiolus [4]. Такие моллюски сохранили нормально функционирующую пищеварительную систему, однако приобрели и погрузили специализированных бактерий в эпителиальные клетки жабр. Таким образом, данная группа морских обитателей имеет двойной тип питания и смогла адаптироваться к неоднородных условиям среды.

Клептопаразитизм

Практически любое морское животное, от губок до позвоночных, несет, как на поверхности, так и внутри своего тела, целое сообщество паразитов. Особенно много паразитических видов среди плоских червей, нематод, немертин и ракообразных. Встречаются паразитические представители и среди многощетинковых червей. Пожалуй, единственный тип морских животных, не имеющих паразитических форм, – это иглокожие.

Если в паразитарных системах рассматривать критерий не только локализации, но и оценивать взаимоотношения «симбионт-хозяин», в таком случае можно выделить такое направление сожительства, как клептопаразитизм. В данном случае, это является пограничным явлением между паразитизмом и мутуализмом, когда симбионт очищает поверхность тела хозяина от различных частиц, но также и поглощает часть пищи, предназначенной для хозяина. Такое явление широко распространено в наземных экосистемах среди птиц и насекомых [6]. Однако, в морском мире также встречаются клептопаразиты, например, некоторые виды симбиотических ракообразных, обитающих на иглокожих [2].

Таким образом, между симбионтами и их хозяевами возникают различные взаимоотношения, которые в дальнейшем могут быть использованы в качестве модельных объектов при исследованиях морфологических и экологических адаптаций животных, а также при анализе структуры и функционировании морских экосистем.