Symbióza

Rozbalit box

Obsah boxu

Šablona:Infobox - biostyk Symbióza (z řeckého σύν - "spolu" a βίωσις - "život") je v biologii a ekologii jakákoli forma těsného a dlouhodobého soužití dvou či více organismů odlišných druhů. Jednotliví účastníci symbiózy se nazývají symbionti. Vědecké pojetí symbiózy je velmi široké a zahrnuje vztahy od vzájemně prospěšných (mutualismus) přes neutrální (komenzálismus) až po jednostranně výhodné na úkor druhého partnera (parazitismus). V laickém povědomí je však termín symbióza často mylně zužován pouze na oboustranně prospěšné soužití. Symbiotické vztahy jsou v biosféře všudypřítomné a hrály klíčovou roli v evoluci života, jak dokládá například endosymbiotická teorie vysvětlující vznik eukaryotické buňky.

⏳ Historie

Pojem symbióza (německy Symbiose) poprvé použil v roce 1878 německý mykolog Heinrich Anton de Bary ve svém díle "Die Erscheinung der Symbiose" ("Fenomén symbiózy"). Definoval jej široce jako "soužití nestejnojmenných organismů". De Baryho koncept explicitně zahrnoval různé typy interakcí, včetně parazitismu. Tento široký význam je dodnes používán ve vědecké komunitě.

V průběhu 20. století se však význam termínu v populárním i některém odborném úzu zúžil a začal být vnímán především jako synonymum pro mutualismus, tedy oboustranně výhodný vztah. Tento posun byl částečně způsoben tím, že spolupráce v přírodě byla v kontrastu s tehdy dominantním neodarwinistickým důrazem na kompetici a "boj o přežití".

Zásadní obrat v chápání významu symbiózy pro evoluci přinesla v 60. letech 20. století americká bioložka Lynn Margulisová, která zpopularizovala a rozpracovala endosymbiotickou teorii. Její práce ukázala, že symbióza není jen okrajovým jevem, ale fundamentálním mechanismem evoluční změny, zodpovědným za vznik klíčových buněčných struktur, jako jsou mitochondrie a chloroplasty.

🧬 Typy symbiózy

Symbiotické vztahy se klasifikují na základě toho, jaký dopad (pozitivní, negativní, nebo neutrální) má interakce na fitness zúčastněných symbiontů.

Mutualismus (+/+)

Mutualismus je oboustranně prospěšný vztah, kde oba symbionti získávají výhody. Jedná se o nejznámější, i když ne nutně nejčastější, typ symbiózy.

• Příklady:
  • Lišejník: Klasický příklad symbiózy mezi houbou (mykobiont) a řasou nebo sinicí (fotobiont). Houba poskytuje ochranu, vodu a minerály, zatímco fotobiont dodává organické látky z fotosyntézy.
  • Mykorhiza: Soužití hub s kořeny vyšších rostlin. Houba pomáhá rostlině s příjmem vody a živin (zejména fosforu), zatímco rostlina poskytuje houbě sacharidy. Až 90 % rostlin je mykorhizních.
  • Opylovači a kvetoucí rostliny: Včely, motýli nebo ptáci získávají nektar a pyl jako potravu a zároveň přenášejí pyl mezi květy, čímž umožňují jejich rozmnožování.
  • Klaun očkatý a sasanky: Klaun je imunní vůči žahavým buňkám sasanky a nachází v ní úkryt před predátory. Na oplátku klaun sasanku čistí a odhání její nepřátele.
  • Střevní mikroflóra: Bakterie v trávicím traktu přežvýkavců (např. krávy) jim pomáhají trávit celulózu, zatímco samy získávají živiny a stabilní prostředí.

Komenzálismus (+/0)

Komenzálismus je vztah, kde jeden symbiont (komenzál) má z interakce prospěch, zatímco druhý (hostitel) není ovlivněn ani pozitivně, ani negativně.

• Příklady:
  • Štítovec lodivod a žralok: Štítovec se přisává na tělo žraloka a využívá ho jako dopravní prostředek. Živí se zbytky potravy žraloka, aniž by mu škodil nebo prospíval.
  • Epifyty: Rostliny, jako jsou některé orchideje nebo bromélie, které rostou na kmenech a větvích stromů, aby získaly lepší přístup ke slunečnímu světlu. Stromu tímto obvykle neškodí.
  • Hrobaříci a roztoči: Roztoči se nechávají přenášet hrobaříky na nové zdechliny (tento specifický typ komenzalismu se nazývá forézie).

Parazitismus (+/-)

Parazitismus je vztah, kde jeden organismus (parazit) žije na úkor druhého (hostitel), kterého poškozuje, ale obvykle ho nezabíjí okamžitě.

• Příklady:
  • Tasemnice v střevě obratlovců: Tasemnice odebírá hostiteli živiny.
  • Klíšťata sající krev savců: Klíšťata se živí krví a mohou přenášet nemoci.
  • Kokotice evropská: Parazitická rostlina, která svými haustorii proniká do cévních svazků jiných rostlin a odebírá jim živiny.

🔬 Další formy a dělení

Symbiotické vztahy lze dělit i podle dalších kritérií:

• Podle vzájemné pozice symbiontů:
  • Ektosymbióza: Jeden symbiont žije na povrchu těla druhého (např. klíště na psovi).
  • Endosymbióza: Jeden symbiont žije uvnitř těla druhého. Může být buď v mezibuněčných prostorách (intercelulární) nebo přímo uvnitř buněk (intracelulární), jako je tomu u mitochondrií.

• Podle míry závislosti:
  • Fakultativní symbióza: Symbionti mohou přežít i samostatně, ale soužití jim přináší výhody (např. vztah mravenců a mšic).
  • Obligátní symbióza: Alespoň jeden ze symbiontů je na druhém zcela závislý a bez něj nemůže přežít (např. lišejníky nebo trávicí symbionti termitů).

🌍 Význam v evoluci

Symbióza je dnes považována za jeden z hlavních motorů evoluce. Teorie symbiogeneze, kterou nejvíce proslavila Lynn Margulisová, předpokládá, že některé klíčové evoluční kroky byly výsledkem symbiotických spojení.

Nejvýznamnějším příkladem je vznik eukaryotické buňky prostřednictvím endosymbiózy. Předpokládá se, že:

1. Mitochondrie, buněčné elektrárny, vznikly pohlcením aerobní bakterie (předchůdce dnešních rickettsií) archebakteriální buňkou.
2. Plastidy (včetně chloroplastů) vznikly pozdějším pohlcením fotosyntetizující sinice již existující eukaryotickou buňkou.

Tato teorie je podpořena mnoha důkazy, například tím, že mitochondrie a chloroplasty mají vlastní DNA (podobnou bakteriální), vlastní ribozomy a množí se nezávisle na dělení buňky. Symbióza tak umožňuje evoluční skoky, které by postupným hromaděním mutací trvaly mnohem déle.

💡 Pro laiky: Symbióza jako spolubydlení

Představte si symbiózu jako různé formy spolubydlení v přírodě.

• Mutualismus je jako ideální spolubydlící. Jeden umí skvěle vařit a druhý zase perfektně uklízí. Oba z toho mají prospěch – jeden má vždy dobré jídlo a druhý žije v čistotě. Dělají si život navzájem lepším. To je případ včely a květiny.
• Komenzálismus je jako mít tichého spolubydlícího, o kterém skoro nevíte. Bydlí s vámi, využívá vaši Wi-Fi, ale nic neničí a na nájem přispívá přesně tolik, kolik byste platili i bez něj. Jemu to pomáhá, ale vám to je jedno. Tak žije štítovec na žralokovi.
• Parazitismus je jako špatný spolubydlící, který nikdy neuklízí, jí vaše jídlo z lednice a neplatí nájem. Jemu se daří skvěle na váš úkor, zatímco vy trpíte. To je vztah mezi tasemnicí a člověkem.

Všechny tyto formy "spolubydlení" jsou v přírodě naprosto běžné a ukazují, jak jsou životy různých tvorů propojené.

🧑‍🔬 Symbióza a člověk

Člověk je sám o sobě příkladem "superorganismu", který žije v těsné symbióze s obrovským množstvím mikroorganismů. Tento soubor mikrobů se nazývá lidský mikrobiom a nachází se na kůži, v ústech, a především v trávicím traktu.

Počet mikrobiálních buněk v našem těle je zhruba srovnatelný s počtem našich vlastních buněk. Tyto bakterie, houby a další mikrobi s námi žijí převážně v mutualistickém vztahu:

• Pomáhají nám trávit potravu, kterou bychom sami nezpracovali.
• Vyrábějí pro nás důležité vitamíny (např. vitamín K).
• Trénují náš imunitní systém a chrání nás před osídlením patogenními mikroby.

Narušení této symbiotické rovnováhy (tzv. dysbióza) je spojováno s řadou chorob, včetně zánětlivých onemocnění střev, alergií, obezity a dokonce i duševních poruch.

Zdroje

Symbióza - Wikipedie Definice symbióz - Sci.muni.cz Evoluce optikou symbiotických interakcí - Živa symbióza | BioLib.cz Symbióza: Typy a příklady v přírodě - Doučuji.eu Ve dvou se to lépe táhne: Pět příkladů dokonalé symbiózy - 100+1 Mykorhiza - Wikipedie Endosymbiotická teorie - Wikipedie O mikrobiomu lidského těla - Časopis Vesmír