Organismide liigidevahelised suhted: koostöö ja kommensalism. Näited ja sümbioosi kirjeldus eluslooduses Mis on koostöö bioloogias

Organismide suhe.

Mesilased ja lilled

TolmlemineKõige silmatorkavam ja tuntum näide sümbioosist, mis on meile tuttav loodusloo lasteõpikutest ja mida võime oma igapäevases elus jälgida - nii toataimedes kui looduses - on mesilaste ja lillede kooslus. Seda tüüpi sümbioos aitab jätkata nii taimede kui ka putukate endi elu. Mesilane võtab lilledelt nektarit ja õietolmu ning lillelt lillele lennates toimetab tolmlemiseks vajalikku õietolmu teistele õitele. Tänu sellele meeskonnatööle taimed paljunevad. Mesilane ise toitub tänu õitele magusast nektarist ja toodab kasulikku mett.

Putukate ligimeelitamiseks on lilled erimehhanismid - mõned liigid eraldavad aroome ja lõhnu, mis meelitavad putukaid märkimisväärsest kaugusest, teised saavad ereda ja elegantse värvi. Kuid pärast tolmlemist ei jää õietesse ühtegi nektarit. Ja et mesilane ei läheks taaskord tühjale taimele ligi, on lilledel mesilastele sellest teavitamiseks palju võimalusi: nad kaotavad oma lõhna, heidavad kroonlehed, pööravad pead teises suunas või muudavad värvi ja tuhmuvad.

Lisaks mesilastele osaleb taimede tolmeldamises tohutult palju muid putukaid - meie ribas meile tuttavate putukate hulgas on herilasi, kimalasi, igasuguseid mardikaid jne. Teadlaste sõnul on 70 protsenti õistaimedest olemas tänu putukatele. Lisaks on 30 protsenti toiduainetest mesilaste tolmeldatud põllukultuurid (V. Pokidko)

Elusorganismid ei ela üksteisega juhuslikult, vaid moodustavad teatud kooseluks kohandatud kooslused. Elusolendite vaheliste suhete tohutu mitmekesisuse hulgas eristatakse teatud tüüpi suhteid, millel on erinevate süstemaatiliste rühmade organismide seas palju ühist. Kehal toimimise suuna järgi on nad kõik jagatud positiivseks, negatiivseks ja neutraalseks.

Positiivne suhe - sümbioos.

Sümbioos - kooselu (Kreeka sümbolist - koos, bios - elu), suhtevorm, kus mõlemad partnerid või üks neist saavad teisest kasu. Elusorganismide vastastikku kasulikul kooselul on mitu vormi.

Erakrabide kooselu pehmete korallpolüüpidega - anemoonidega - on hästi teada. Vähk asetub molluski tühja kesta ja kannab seda koos polüpiga. Selline kooselu on vastastikku kasulik: mööda põhja liikudes suurendab vähk anemoonide saagi püüdmiseks kasutatavat ruumi, millest osa, mida anemooni nõelavad rakud mõjutavad, langeb põhja ja vähk sööb seda.

Vastastikune suhtumine. (alates lat. mutuus - vastastikune)

Kui partneri kohalolek muutub, on laialt levinud vastastikku kasuliku kooselu vorm eelduseks igaühe olemasolu. Üks kõige rohkem kuulsad näited sellistest suhetest - samblikud, mis on seente ja vetikate kooselu. Samblikus moodustavad seenhüüfid, mis põimivad vetika rakke ja niite, rakkudesse tungivad spetsiaalsed imemisprotsessid. Nende kaudu saab seen vetikatest moodustunud fotosünteesi saadusi. Vetikad ekstraheerivad seente hüüfidest vett ja mineraalsooli.

Aastal on vastastikusus laialt levinud taimestik... Vastastikku kasuliku suhte näide on nn sõlmekobakterite ja liblikõieliste taimede (herned, oad, sojaoad, ristik, lutsern, pohlad, akaatsia, maapähklid või maapähklid) kooselu. Need bakterid, mis on võimelised õhust omastama lämmastikku ja muundama selle ammoniaagiks ja seejärel aminohapeteks, settivad taimede juurtesse. Bakterite olemasolu põhjustab juurekudede kasvu ja paksenemiste - sõlmede moodustumist.

Kommensalism (from, com - koos, mensa - pesa) Sümbioosi üks laialt levinud vorme on suhe; milles üks liik saab kooselu eeliseid, teine \u200b\u200baga ükskõikne. Avatud ookeanil on suurte mereloomadega (haid, delfiinid, kilpkonnad) sageli kaasas lootsikala. On ilmne, et piloodid saavad kooselust peamiselt kasu. Seda liikide vahelist suhet nimetatakse parasitismiks. Sellel võib olla erinevaid vorme. Näiteks korjavad hüäänid üles saagijäänused, mida lõvid pole söönud.

Näide vabalogimise üleminekust liikide lähematesse suhetesse on troopilistes ja subtroopilistes meredes elavad kleepuvad kalad. Nende eesmine seljauim on arenenud iminapaks. Kinnituse kleepumise bioloogiline tähendus on nende kalade liikumise ja leviku hõlbustamine.

Amensalism - see on teatud tüüpi suhtlus, kui üks vastasmõjus liikidest pärsib teist, samas kui sellisest ühisest elust pärit teine \u200b\u200bliik ei saa ei kahju ega kasu. See koostoime on taimedel tavalisem. Näiteks kuuse all kasvavad valgust armastavad rohtsed liigid on võra poolt tugeva varjutuse tõttu rõhutud, samas kui puu enda jaoks võib nende naabruskond olla ükskõikne. Või mõjutab penitsiili seen Petri tassi baktereid negatiivselt, samas kui bakterid seeni ei mõjuta. Amensalism on aastal laialt levinud veekeskkond... Niisiis, sinivetikad, paljunedes, põhjustavad veeloomade mürgitust.

Antibiootikumide suhe.

Antibioos - suhtevorm, milles mõlemad vastastikku toimivad populatsioonid või üks neist on negatiivselt mõjutatud. Mõne liigi kahjulik mõju teistele võib avalduda erinevates vormides.

Röövimine.See on üks levinumaid vorme suur tähtsus biotsenooside eneseregulatsioonis. Kiskjad on loomad (nagu ka mõned taimed), kes toituvad teistest loomadest, kelle nad kinni püüavad ja tapavad. Kiskjate jahiobjektid! äärmiselt mitmekesine. Spetsialiseerumise puudumine võimaldab kiskjatel kasutada väga erinevaid toite. Näiteks söövad rebased puuvilju; karud korjavad marju ja armastavad metsmesilastelt meega pidutseda. Kuigi kõik kiskjad on eelistanud saaklooma liike, sunnib ebatavaliste jahiobjektide massiline paljundamine neile üle minema. Niisiis, peregrine pistrikud saavad toitu õhku. Kuid lemmikute massilise aretamisega hakkavad pistrikud neid jahtima, haarates saaki maast.

Röövloom on üks eksistentsivõitluse põhivorme ja seda leidub kõigis suurtes eukarüootsete organismide rühmades.

Konkreetne kisklusjuhtum on kannibalism - oma liikide isendite söömine, enamasti noorkalad. Kannibalism on ämblikel tavaline (naised söövad sageli isaseid), kalades (söövad praad). Ka emasimetajad söövad aeg-ajalt poegi.

Kisklust seostatakse vastupanu ja saagi eest põgenemise püüdmisega. Kui peregrine pistrik ründab linde, sureb enamik ohvreid kohe pistriku küüniste äkilise löögi tõttu.

Seetõttu suurendab kiskjate populatsioonis toimiv looduslik valik saagi otsimise ja püüdmise vahendite tõhusust.

Sarnane käitumine on kujunenud ka primaatidel. Kiskja rünnaku ähvardusel satuvad poegadega emased isastesse tihedasse rõngasse.

Kiskja-saaklooma suhte arengus toimub nii kiskjate kui ka nende saagi pidev paranemine.

Toitainevaesel mullal kasvavate, veega pestud taimede lämmastikuvajadus tõi neis kaasa väga huvitava nähtuse. Nendel taimedel on putukalõksud. Venemaalt leitud Veenuse kärbsepiirdes kogutakse lehed juur rosetti. Iga lehe kogu ülemine külg ja servad on kaetud näärmekarvadega. Lehe keskel on näärmekarvad lühikesed, piki servi - pikad. Juuksepea ümbritseb läbipaistva tilga paks, kleepuv, viskoosne lima. Väikesed kärbsed või sipelgad maanduvad või roomavad lehele ja jäävad selle külge.

Loomade toitmine - röövloom - leidub ka seentes. Röövellikud seened moodustavad väikeste ovaalsete või kerakujuliste peadena püünised! lühikesed seeneniidistikuoksad. Kuid kõige levinum leyvushka tüüp on kleepuv kolmemõõtmeline võrk, mis koosneb suurest hulgast rõngastest, mis moodustuvad hargnevate hüüfide tagajärjel. Sageli püüavad röövseened neist endast suuremaid loomi, näiteks ümarussid. Püüdmisprotsess on nagu kärbeste püüdmine kleepuval paberil. Varsti pärast ussi takerdumist tärkavad seenehüüfid sissepoole ja täidavad kiiresti kogu keha. , Kogu protsess võtab umbes päeva. Nematoodide puudumisel ei moodusta seened lõksu. Tekkimine on keeruline! Püünisaparaati stimuleerib keemiliselt usside jääkaine.

Vampiir nahkhiirte käitumise uurimine. Selles on teadlased näidanud, et vampiirid jagavad verd jahtides rühma teiste inimestega, mitte tingimata sugulastega, ja moodustavad seeläbi "sotsiaalsed sidemed", mis aitavad neil ellu jääda. Vampiirid ei saa pikka aega nälga jääda, pärast kolme ööd "paastu" nad surevad. Seetõttu jagavad toitu kui suure hulga kaaslastega nahkhiir, seda rohkem "doonoreid" temaga raskel perioodil jagab. Selline vampiiride käitumine pole kaugeltki kõige ebatavalisem näide loomade koostööst. Otsustasime meenutada, milliseid vorme võib koostöö loomade puhul võtta.

"Lasteaiad"

Keiserpingviin on pingviinide perekonna suurim liige, elab Antarktika ümbruses jääkihtidel ja rändab mandrilähedasele mandrile ja edasi mandrile stabiilsele jääle, et haududa mune ja hoolitseda järglaste eest. Paaritumisperiood keiserpingviinidel algab see Antarktika talve alguses, seetõttu on tugeva tuulega kõige karmimate külmade ajal pingviinid sunnitud veetma maismaal. Pingviinid hoiavad kõigepealt muna ja seejärel tibu käppadel kinni ning katavad selle nahavoltiga, nn haudekotiga, mis kaitseb muna ja tibu külma eest. 45 - 50 päeva pärast kasvavad tibud nii palju, et ei mahu enam kotti. Samal ajal on õues endiselt väga külm ja peavarjuta tibud võivad külmuda. Ja siis leiutasid pingviinid huvitava koostööviisi. Tibud kugistavad tihedasse hunnikusse, omamoodi "lasteaeda", esiteks, et mitte soojust kaotada, ja teiseks kaitseks röövlinnud - hiiglaslik petrel ja Antarktika skua. "Lasteaia" eest hoolitsevad täiskasvanud linnud, kes on vajadusel valmis tibusid kaitsma.

Lasteaedades ei hoolitse tibude eest mitte ainult keisripingviinid, vaid ka teised linnud - haaed, riiulid, Kanada haned. "Lasteaedu" leidub ka imetajatel, peamiselt neil, kes elavad tihedalt seotud rühmades. Uhkuses olevad lõvitsad mitte ainult ei hoolitse poegade eest koos, vaid toidavad ka enda ja teiste poegi piimaga. Huvitav on see, et kui lõvisid jahile minema, siis isased "vaatavad" lõvisid. Samas onnis elavad koprad eristavad "valves olijaid", kes jälgivad kordamööda kopraid ja täidavad sageli "päästjate" rolli, kuna pojad ei oska veel eriti ujuda.

"Lasteaiad" on aga nii tõhusad, et seda koostöömeetodit kasutavad ka loomad, kes elavad rühmades, kuid pole sugulased. Näiteks emased must-sabahirved hoiavad oma rühma teiste emaste vasikatel silma peal ning kiskja ilmudes kaitsevad nad lisaks oma poegadele ka võõraid. Isegi roomajad korraldavad "lasteaedu", kaimanites hoolitseb üks emastest esimese ja kahe kuu jooksul oma ja teiste poegade eest.

Foto: Wikimedia Commons

Jahindus

Rühmades elavad kiskjad, nagu lõvid, hüäänkoerad, hundid, peavad tavaliselt koos ka jahti. Näiteks jahivad lõvinaised uhkuses, lõvid liituvad nendega, kui uhkus jahib suurt saaki - kaelkirjakut või pühvlit. Mitmed kiskjad hiilivad karja juurde eri suundadest ja ründavad kiiresti, valides saagiks neile kõige lähema looma. Igal lõvisel on üks ja sama eelistatud asend - "külgedel" või "keskel", mille kiskja jahile võtab. Lõviosad "külgedelt" hakkavad jahti pidama ja ajavad oma saaki "keskmiste" üksikisikute poole ning haaravad põgeneva looma omakorda "lennult", kui see suuri hüppeid teeb, püüdes jälitamise eest põgeneda.

Mõõkvaalad, alamseltsi hambavaalad, delfiinide perekond leiutasid palju erinevaid grupijahi viise. Mõõkvaalad on laialt levinud ja asustavad kõiki ookeane ja paljusid meresid Arktikast Antarktikani. Seetõttu söövad nad mitmel viisil, neid loomi, kes on nende kõrval. Mõõkvaalad peavad jahti koolikaladele nagu lõhe või heeringas, haid, kiired, merelinnud mereimetajad - erinevat tüüpi hülged, merisaar ja isegi vaalad (kašelotid, merivaalad, hallid vaalad). Sellest lähtuvalt on neil loomadel eri tüüpi saakloomade jahipidamiseks välja töötatud erinevad taktikad.

Norra ranniku lähedal asuvad vaalvaalad jahivad väikeses rühmas koolikalasid. Delfiinid ümbritsevad kooli ja hakkavad mullitama, hääli tegema või koolis ringi ujuma, et veepinna lähedal kalad tihedaks palliks hirmutada. Siis löövad mõõkvaalad sabaga kooli, uimastades või tappes korraga mitu kala ja söövad nad ära. Vaalade jahtimisel valivad delfiinid kas vasika või nõrga (haige või haavatud) isendi. Rühm mõrtsvaalu jälitab emast, kelle läheduses ujub vaal, kuni neil õnnestub nad eraldada. Siis ümbritsevad mõõkvaalad poegi ja ei lase teda pinnale, st nad tegelikult uputavad ta. On dokumenteeritud juhtum, kus kašelottide rühma jahtivad mõrtsvaalad ründasid emaseid mitut kašelotti, hammustades neid ja ujudes siis küljele. Meesmõrvarvaalad tappis seejärel ühe raskelt vigastatud vaala. Antarktikas tõuseb jäämägedel lebavaid hülgeid jahtides rühm mõrtsvaalu suured lainedmis pesevad hülgeid vette ja neist saavad delfiinid.

Grupi kaitse ja turvalisus

Rühmas elamise üks eelis on võime kollektiivselt kaitsta ja kaitsta rühma liikmeid kiskjate eest. Näiteks kui mangustiperekonna surikaadid tuhnivad maa peal putukaid otsides, valvavad rühma valvurid, mis vahetuvad ligikaudu iga tunni tagant. Kui valvur märkab ohtu, annab siis teistele signaali ja kogu grupp puistab läbi aukude. Gorillade rühmas peidab end üks või kaks valvurit puude all teiste toituvate või puhkavate isendite lähedal. Ohu korral karjub valvur ülejäänud rühma hoiatades ja võib tulnukaid rünnata, et proovida neid peatada ja lasta grupil põgeneda.

Muskusveised, kui neil pole võimalust kiskjate eest põgeneda, eksivad nad enda kaitsmiseks ringi, mille keskele nad vasikad panevad. Täiskasvanud loomad pöörduvad läheneva vaenlase poole ja üks isastest ründab kiskjat, naastes kohe ringi. Piisonid kaitsevad end samamoodi. Mõõkvaalade eest kaitsmiseks moodustavad kašelotid sarnase struktuuri: nad moodustavad ringi peaga sissepoole, saba väljapoole ja ringi keskel peidavad vaalad.

Foto: Wikimedia Commons

Ehitus

Mõned loomad teevad oma kodu rajamiseks koostööd. Meie jaoks on kõige tuttavam näide muidugi koprad. Need on sotsiaalsed loomad, kes elavad viie kuni kaheksa isendi kaupa ja elavad ühes urus või onnis. Madalatel soistel kallastel, kuhu on võimatu auku kaevata, ehitavad koprad onni, mis on võsapuuhunnik, mida maa ja muda hoiab koos. Seinad on kaetud ka savi või mudaga, mis muudab eluaseme kiskjatele ligipääsmamatuks ja tagab ka hea soojusisolatsiooni. Talvel ei lange onnis temperatuur alla nulli kraadi. Õhk siseneb eluruumi läbi laes oleva augu.

Kogukonna kudujad ehitavad rohust, põhust ja okstest tõelisi ühiseid pesasid, milles saab elada 10–400 lindu. Suurim teadaolev kudujate pesa on üle kuue meetri lai ja umbes kolm meetrit kõrge. Sellel on üle 100 üksiku pesa. Pesade hea soojusisolatsioon aitab kudujatel toime tulla Lõuna-Aafrika savannide karmis kliimas, kus talvel ja suvel on suured temperatuurierinevused.

Seega moodustab koostöö ja altruism loomamaailmas terve vormispektri, millest ühelt poolt on eusotsiaalsed loomad, teiselt poolt - loomad, kes elavad rühmades, kuid pole samas sugulased. Kui loomad geneetiliselt lähedasem sõber sõbrale, seda kõrgem on nende altruism, kuni grupi huvides eneseohverdamiseni. Näiteks tuntud mesilane, kes hammustab loomi või taru rikkuvaid inimesi ja sureb samal ajal. Kui rühm koosneb loomadest, kes pole sugulased, siis on nende altruism vastastikune: "teie olete minu jaoks, mina olen teie jaoks". Hea vastastikuse altruismi näide on selle artikli alguses mainitud vampiir nahkhiired.

Altruismi kasvu ja arengut uuritakse nüüd palju. Siin on hea ülevaade selle teema uuringutest. Pealegi uurivad teadlased altruistlikku käitumist mitte ainult loomadel, vaid ka taimedel ja mikroorganismidel. Nii et koostöö ja altruism, mida inimühiskonnas näeme, on küll muljetavaldav, kuid pole ainulaadne.

Foto: Anders Mohlin / flickr.com

Jekaterina Rusakova

Loomade koostöö või koostöö hõlmab tavaliselt mingisugust altruismi. Esindajate vahelise koostöö korral erinevad tüübidhelistas sümbioos, suhted on üles ehitatud vastastikusel alusel. Näiteks kaitsevad paljud lehetäide liigid sipelgatega koostööd tehes; sipelgad saavad sel juhul toitu lehetäidelt. Nii et kui must aia sipelgas (Lasita niger) kohtub ubade lehetäidega (Aphis fabae), ta kõditab lehetäideid antennidega, mis paneb neid eritama mesimarja - suhkrut sisaldavat vedelikku (seedimise kõrvalprodukt), mida sipelgas sööb.

Amphiprion (väike kala) peidab end kiskjate eest, ujudes anemoonide kombitsate vahel endale kahjustamata. Sellel kalal on tekkinud anemoonide kipitavate niitide suhtes resistentsus ja pole kahtlust, et anemoonid võiksid evolutsiooni käigus välja töötada tõhusa vahendi amfipioonide vastu. Kuid need kalad ei kahjusta anemoneid ja mõned isegi kaitsevad oma anemoneid kiskjate, näiteks liblikalade eest. (Chaetodon), kombitsate näpunäited neist ära hammustamas. Anemoonid saavad sellest kooselust ka kasu, toitudes nendest kaladest järelejäänud toidust. Seega näeme, et nende loomade suhe põhineb vastastikusel kasul: anemonid saavad toitu ja teatud kaitset kiskjate eest, samal ajal kui amfifioon, selle munad ja maimud on kiskjate eest kaitstud ja võivad anemooni kombitsate vahel takistusteta areneda.

Koostöö sama liigi isendite vahel hõlmab sageli mingisugust altruismi. Ühisjahti hüäänkoerte, lõvide ja hüäänidega teostavad tavaliselt sugulased. Hyena koerad (Lycaon pictus) valivad tavaliselt ohvriks endast palju suuremad loomad, näiteks sebra või gnuu. Nad valivad ühe looma ja jälitavad teda pikka aega. Jahindus hõlmab koostööd ohvri valimisel ja selle jälitamisel. Tagaajamise ajal saavad juhid vahetuda ja jagada seeläbi tagaajamise koormust pika vahemaa tagant. Tagant jooksevad koerad lõikavad mõnikord nurki, püüdes ohvri teed blokeerida. Saak jaguneb kõigi rühma liikmete vahel ja pärast koju naasmist kiirustavad täiskasvanud kutsikatele sageli toitu. Mõni täiskasvanu jahil ei osale, kuid kaitseb poegi, kuid tagasipöörduv rühm toidab ka neid loomi. Seega ilmutavad üksikud koerad altruismi rühma teiste liikmete suhtes, selle asemel et järgida ainult oma huve.

Altruistlikku käitumist kollektiivjahtides ei varja miski ja sugulaste valiku osas pole seda keeruline seletada. Ühine aretamine tekitab evolutsionistile aga keerulisemaid probleeme. Näiteks aretab Mehhiko pasknäär tibusid kollektiivselt ja elab 4–15 isendiga karjades. See on istuv liik ja iga kari kaitseb ühiselt oma territooriumi tamme- või männimetsas. Aretuspaar ehitab pesa ja emane muneb ainult oma pesasse. Igal karjal võib olla üks kuni neli pesa. Koorunud tibusid toidavad mitte ainult vanemad, vaid ka teised karja liikmed. Umbes 50% tibude saadud toidust ei too nende vanemad, vaid teised karja linnud. Need pesaabilised näitavad ilmseid altruismi märke - nende enda suurte kulutuste hinnaga aitavad nad kasvatada teiste järglasi.

Tuleb selgitada, miks mutatsioon, mille tagajärjeks on võimetus aidata kaasa teiste isendite järglaste kasvatamisele, ei tohiks levida populatsioonis ja lõppkokkuvõttes hävitada koostööalase käitumise alused. Esiteks on abistajad tihedalt seotud teiste karja liikmete järglastega ja seetõttu säilitatakse populatsioonis altruistlikke jooni sugulaste valimise teel. Teiseks saavad pesakaaslased kasu oma pealtnäha altruistlikust käitumisest. Võib-olla naudivad nad pesitseva paari patroonimist või saavad väärtuslikke kogemusi. Kolmandaks on siin kaasatud mõned vastastikuse altruismi vormid. Võib juhtuda, et pesitsev paar kannatab oma territooriumil teiste lindude käes ja ressursside ammendumine vastutasuks pojade kasvatamisel saadud abi eest. Enne nende võimaluste hindamist on kasulik välja selgitada, kas järglast kasvatavatel erinevatel linnuliikidel on ühiseid jooni.

Kirjanduse ülevaade (Emlen, 1978) viitab sellele, et mõned tunnused on enamikul järglasi koos kasvatavatel linnuliikidel sarnased. Näiteks on enamik neist istuvad ja elavad troopikas või subtroopikas. Elupaigatingimused on seal suhteliselt püsivad ja hooajalised ilmamuutused on väikesed, mis toob kaasa konkurentsi sobivate elupaikade ja territooriumi pärast; lisaks on pesitsemiseks sobivates kohtades sageli vähe toitu. Robert Selander (1964) pakkus, et sellised tingimused viivad sotsiaalse territoriaalsuse kujunemiseni ja järglaste kooskasvatuseni ning seda seisukohta toetavad paljude erinevate liikidega töötanud etoloogide andmed (Emlen, 1978). Järeltulijaid ühiselt kasvatavatel lindudel on tavaliselt seal elavatele populatsioonidele omased tunnused ebasoodsad tingimused keskkond on madal viljakus, pikk eeldatav eluiga, hiline puberteet ja vähene levik (Brown, 1970). Tavaliselt jäävad noored vanemate territooriumile ja neid meelitatakse abistajatena. Pesa lähedal püsivad noored võivad näida suurendavat nende ellujäämisvõimalusi, saades samal ajal väärtuslikke kogemusi. Kuid see ei seleta, miks peavad noored kandma lisakulusid, mis on seotud vanemate järgmise pesakonna kasvatamisega. Samuti pole selge, kas pesitsevatel lindudel on tõepoolest kasu sellistest abilistest. Emlen võttis järglaste kaaskasvatamise eelised ja puudused kokku järgmiselt.

Lindude aretamisest kasu saamiseks on erinevaid võimalusi. Nad võivad saada väärtuslikku abi järglaste hooldamisel ja kasvatamisel. 12 liiki abistajatega ja abita vanemate reproduktiivse edu võrdlus näitas, et tavaliselt aitavad abistajad. Viie liigi puhul hõivasid paarituspaarid paaridega suurema ja parema ala kui paarideta paarid. Seega tuleneb nende paaride suurem edu tõenäoliselt territooriumi paremast kvaliteedist. Või äkki suudavad suured rühmad (st abistajatega rühmad) kaitsta suurt ala.

Abistajad võivad olla kindlustus, see tähendab, et nad saavad kasvatada tibusid ühe vanema surma korral.

Abikaaslaste saadud kogemused suurendavad nende võimalusi edukaks aretuseks tulevikus. Kui paarilised on tootjatega tihedalt seotud, suurendab nende tulevane edukas aretamine nende tootjate üldvõimet.

Abistajate ligimeelitamine või hoidmine on oluline viis grupi suuruse suurendamiseks. Rühmadevaheline konkurents võib tähendada, et suurem grupp on parema territooriumi hõivamiseks ja kaitsmiseks paremini varustatud. Suures rühmas on ka muid eeliseid, näiteks kiskjate kiirem avastamine, mis suurendab kõigi rühma liikmete ellujäämise tõenäosust.

Abistajate olemasolu rühmas võib tekitada ka ebamugavusi. Täiendavad linnud võivad toiduvarusid valida sellisel määral, et paari edukaks paljunemiseks on tõenäosus vähenenud. Suurenenud aktiivsus pesa lähedal võib kiskjate tähelepanu köita.

Algajate abistajate kogenematus võib ka järglastele kahjulik olla. See kehtib juhul, kui lapsevanemaks olemisel on oluline kogemus. Lõuna-Austraalia vesikana uurimine (Tribonyx mortierii) ja harjased pasknäärid (Aphelocoma coerulescens) on näidanud, et kogenud vanemad saavutavad suurema reproduktiivse edu kui kogenematud vanemad (Emlen, 1978).

Territooriumide haaramise strateegia osana saavad paarilised saboteerida pesitsuspaari jõupingutusi. On tõendeid selle kohta, et seda esineb mõnel liigil. Paljud teadlased on kirjeldanud tõsiseid tülisid tootjate ja nende assistentide vahel; märgiti, et Araabia põõsad (Turdoides squamiceps) (Zahavi, 1974) ja harjasjaod (Woolfenden, 1973) tarbivad mune sageli oma rühma pesades.

Mittekasvavad linnud, saades abistajateks, võivad oma positsioonilt saada mitmesuguseid eeliseid: 1) nad omandavad järglaste kasvatamise kogemuse; 2) saada grupis viibimisest mingit kasu; 3) suurendada sugulaste abistamise kaudu üldist vormisolekut; 4) pärivad osa oma vanemate territooriumist.

Peamine kahju, mida mittepesitsev lind võib pesitsuspaariga liitumisel kannatada, on see, et ta kaotab võime või viivitab enda paljunemisega. Kuid iseenese edukaks aretamiseks on tõenäosus väike, kuna kaaslase leidmine, iseseisva territooriumi rajamine ja algajana paaritumine on raskendatud.

Teoreetiliselt saab altruistlikku käitumist eristada muud tüüpi sotsiaalsest suhtlemisest, kui võtame arvesse hüvede proportsionaalset jaotust mõlema osaleja vahel. Hamilton (1964) pakkus välja tabelis toodud terminoloogia. 9.5 nelja peamise suhtlustüübi kirjeldamiseks. Selle klassifikatsiooni abil saab edukalt kirjeldada olukorda abistajatega pesa juures. Kui sugulinnu ja tema paarilise vaheline suhe on tõepoolest koostöösuhe, siis võib eeldada, et individuaalse sobivuse suurendamine toob kasu mõlemale linnule. See juhtub olukordades, kus rühmas koos elamine on kasulik nii pesitsuspaarile kui ka tema kaaslastele. Näiteks võib grupil olla parem territoorium kui paaril või tõrjuda kiskjate rünnakuid edukamalt. Haudelindude poolt osutatavat abi võib vaadelda nii tasuna rühmaga liitumise eest (Gaston, 1976) kui ka koolitusvormina (Emlen, 1978), kuna abistaja võtab lõpuks omaks aretusnaise.

Juhtudel, kui abistaja käitumine on puhtalt altruistlik, saavad pesitsevad linnud teatud kasu, samas kui abistaja individuaalne sobivus väheneb. Abistaja üldine sobivus suureneb, kui ta aitab sugulasi; selline strateegia võis tekkida sugulaste valimise protsessis. Alternatiivne strateegia, mille kohaselt noorlinnud paarituvad ja elavad algusest peale ise, ei tundu olevat otstarbekas. Abistajad peavad ilmselt ootama vaba territooriumi ilmumist.

Isekatel abistajatel on pesitsuspaariga liitumisest kasu, kuid nad vähendavad pesitsuspaari paljunemisedukust. Mõnes rähnis (Skutch, 1969) ja valgetiibses kurgis (Rowler, 1965) on kogenematud abistajad tavaliselt kasutud. Liigne lindude arv territooriumil võib ammendada toiduvarusid ja liigne sebimine pesa juures võib kiskjaid meelitada. Miks peaksid vanemad taluma abilindude olemasolu, kui neist pole kasu? Üks võimalik põhjus on huvi mingisuguse geneetilise heaolu vastu; lisaks on see ehk järglaste laiendatud hooldamise vorm.

Kui tootjad ega abistajad mingit kasu ei saa, siis võib sellist suhet pidada vaenulikuks. Vanemad võivad eelmises lõigus käsitletud põhjustel olla abistajate suhtes tolerantsed, isegi kui nende kohalolek on kahjulik. Abikaasad ei pruugi lühikese aja jooksul midagi võita, kuid nad suudavad sigimispaari jõupingutusi saboteerida ja lõpuks ala üle võtta (Zahavi, 1974, 1976).



Kõiki looduses elavaid organisme ühendavad mitmesugused ühendused, mida nimetatakse biootilisteks. Nende välimus on tingitud vajadusest hankida toitu, hõlbustada paljunemist ja levitamist ning kõrvaldada konkurendid. Ükski liik pole kasutu ega mõttetu, mille kohta on palju näiteid. Protokooperatsioon - üks biootiliste interaktsioonide liikidest - on teadlaste arvates peaaegu kõige kurioossem suhe organismide vahel.

Mis see on

Protokooperatsioon on biootiline ühendus, mille puhul erinevate liikide koostöö toob märkimisväärset kasu kõigile osapooltele, kuid pole ühegi jaoks kohustuslik. See tähendab, et interaktsioonis osalejad saavad eksisteerida eraldi, kuid ühine toimimine parandab oluliselt nende elukvaliteeti. Teine ühenduse tüübi nimi on fakultatiivne sümbioos. Näited looduses toimuvast koostööst näitavad, et sellised ühendused on väga olulised ja väga levinud. Need tekivad nii elusorganismide erinevates kuningriikides kui ka nende vahel.

Protokooperatsioon: loomanäited

Üks kuulsamaid näiteid fakultatiivsest sümbioosist on erak-krabide ja anemoonide seos. Vähid ise on väga pehme kestaga ja ilma "naabrita" on neil vähem võimalusi ellu jääda. Actinial on väike ala toidu väljatõmbamiseks. Protokooperatsioon kaitseb jõevähki kiskjate eest ja merivardad suurendavad jahiruumi.

Mõned linnuliigid osutavad ninasarvikutele sarnaseid meditsiiniteenuseid. Pealegi täidavad nad vabatahtlikult valvuri funktsioone, karjudes ohvritest ninasarvikuid.

Protokooperatsioon: taimede näited

Põllumehed kasutavad seda hõlpsasti, istutades ube koos teraviljadega. Esimesed pakuvad teistele hõlpsasti omastatavat lämmastikku, teised pakuvad oadele tuge, mis aitab neil tuult taluda ja rohkem päikesevalgust saada.

Valikuline sümbioos erinevate kuningriikide vahel

Väga sageli toimub taimede ja putukate vahel koostöö. Näiteid on palju. Kõige silmatorkavam näide on sipelgate ja mõnede ürtide, eriti tüümiani ja Euroopa kabiloomade fakultatiivne sümbioos. Viimases on lilled silmapaistmatud, silmatorkamatud ja asuvad isegi väga maapinna lähedal. Kuid nad on rikkalikult nektari, mille jaoks sipelgad tulevad, paralleelselt tolmeldavate lilledega. Pange tähele, et kabja saab tolmeldamise ajal hakkama ilma nende putukateta, nende puudumisel on tuul tööriistana, ehkki tunduvalt väiksema kasuteguriga. Sipelgad aitavad kaasa ka seemnete levikule: need sisaldavad aryllus, mille nimel putukad viivad istutusmaterjali kahjustamata ära.

Protokooperatsioon kõrgemate taimede (tamm, mänd, kask ja paljud mitmeaastased kõrrelised) ja seente vahel on väga levinud. Seda ühendust nimetatakse mükoriisaks. Kui see on kindlaks tehtud, võib seeneniidistik tungida isegi juure, mille peal karvad lakkavad arenemast. Seen toitub kõrgemast taimest, varustades teda vastutasuks vee ja mineraalsooladega. Pealegi saavad mõlemad suhtlusosalised teineteiseta hakkama, kuid koos arenevad nad palju paremini ja kiiremini.

Protokooperatsiooni tunnused

Protokooperatsiooni, mille näited me oleme andnud, iseloomustab sellistesse ühendustesse sisenevate liikide mittespetsiifilisus. See tähendab, et osalejad suudavad erinevate partneritega ühineda, sageli ajutiselt, samal ajal kui neil on vaja mõne teise poole spetsiifilisi omadusi. Näiteks talvised linnud, kes leiavad toitu lumeta kaetud aladelt, paarituvad sageli kabiloomadega. Need pakuvad juurdepääsu toidule, purustades lume- või jääkihi ning linnud hoiatavad oma võitluskaaslasi võimalike ohtude eest.

Ebakindel joon

Bioloogidel on sageli raske kindlaks teha, kus on kommensalism, kus on vastastikune suhtlus ja kus on koostöö. Sellistest ebamäärastest suhetest on palju näiteid. Mainida võib lendavaid putukaid. Ühelt poolt on see protsess kõrvalprotsess samade mesilaste toitmisel, seega võib selle omistada prototööle. Teiselt poolt ei saa putukad ilma õietolmuta elada, seega võib ühendust pidada vastastikuseks. Nende kahe tüüpi biootiliste suhete vahelise peenjoone mõistmise lihtsustamiseks on üldtunnustatud, et kui ainult ühte tüüpi putukad või putukad võivad toituda ainult ühest taimeliigist, siis selline suhe kuulub vastastikuse suhtumise juurde. Kui tolmeldajad on erinevad, näiteks taimkatte tüübid, siis

Sama märkus kehtib ka kommensalismi kohta, kus koostöö on ühele poolele kasulik ja teisele ükskõikne. Näiteks mittepatogeensete mikroorganismide olemasolu inimkehas. Nad toituvad kandjast, ei tee kahju, kuid inimene ei saa kõigilt hüvesid ja on ebavõrdne: mõni kaitseb teda teatud määral patogeenide eest, mõni jääb neutraalseks.

Bioloogid teavad ka näiteid, mis on vastastikuse suhtumise ja koostöö vahel. Üks suhtluses osalevatest liikidest saab hakkama ka teiseta, kuid tema “partner” ei saa ellu ilma teise pooleta.

Allpool oleva artikli tekst erineb kogukonna juhistes täpsustatud üldpõhimõtetest, kuid usun, et see tekst annab üldise arusaama altruistliku interaktsiooni mudeli eelistest, s.t. koostöö mõiste rakendamine nii elus kui ka ettevõtluses.

Koostöö loomade alal

Altruismi ja koostöö arengu uurimine on keskne teema evolutsioonieetika ja see on üks nendest suundadest, mida mööda bioloogia - loodusteadus - on hiljuti hakanud julgelt tungima "keelatud" territooriumile, kus seni valitsesid filosoofid, teoloogid ja humanitaarid. Pole üllatav, et kirg hõõgub evolutsioonieetika ümber. Kuid nendest kirgedest ma ei räägi, sest need keevad väljaspool teadust ja meid, biolooge, huvitab hoopis midagi muud. Meid huvitab, miks ühelt poolt käitub enamik elusolendeid isekalt, kuid teisalt on ka palju neid, kes sooritavad altruistlikke tegusid ehk ohverdavad end teiste nimel.

Bioloogid, kes üritavad selgitada koostöö ja altruismi päritolu, seisavad silmitsi kahe peamise küsimusega.

Ühest küljest on üsna ilmne, et peaaegu kõiki organismide ees seisvaid elutähtsaid ülesandeid on põhimõtteliselt palju lihtsam ühiselt lahendada kui üksi. Koostöö, see tähendab probleemide ühine lahendamine, mis tavaliselt tähendab teatavat altruismi koostööpartnerite poolt, võiks olla ideaalne lahendus enamiku probleemide jaoks väga paljude organismide jaoks. Miks on biosfäär siis maisest paradiisist nii erinev, miks pole sellest saanud üleüldise armastuse, sõpruse ja vastastikuse abi kuningriik? See on esimene küsimus.

Teine küsimus on vastupidine esimesele. Kuidas saab evolutsiooni käigus tekkida koostöö ja altruism, kui evolutsiooni liikumapanev jõud on põhimõtteliselt egoistlik mehhanism? looduslik valik? Ürgne, lihtsustatud arusaam evolutsioonimehhanismidest on korduvalt surunud erinevad inimesed absoluutselt valele järeldusele, et altruismi idee pole evolutsiooniga kokkusobiv. Sellele aitasid kaasa sellised minu arvates mitte eriti edukad metafoorid nagu „võitlus olemasolu jaoks " ja eriti “kõige paremate ellujäämine”. Kui kõige sobivam jääb alati ellu, siis millisest altruismist saame rääkida?

Kuid see, nagu ma ütlesin, on äärmiselt primitiivne ja vale arusaam evolutsioonist. Mis siin viga on? Viga on siin tasemete segamine me kaalume evolutsioon. Seda võib käsitleda geenide, üksikisikute, rühmade, populatsioonide, liikide, võib-olla isegi ökosüsteemide tasandil. Kuid evolutsiooni tulemused registreeritakse (jäetakse meelde) ainult geenide tasandil. Seetõttu on peamine, põhitase, millest peame alustama, geneetiline tasand. Geenitasandil põhineb evolutsioon sama geeni erinevate variantide või alleelide võistlusel. domineerimiseks populatsiooni geenivaramus. Ja sellel tasandil pole altruismi ega saa põhimõtteliselt olla. Geen on alati isekas. Kui ilmub "hea" alleel, mis laseb enda kahjuks paljuneda mõnel teisel alleelil, siis see altruistlik alleel tõrjutakse paratamatult geenivarust välja ja kaob lihtsalt.

Kuid kui suuname oma pilgu konkureerivate alleelide tasemelt konkureerivate üksikisikute tasandile, on pilt erinev. Sest geeni huvid ei lange alati kokku organismi huvidega. Kuidas nad ei sobi? Fakt on see, et neil puudub sama füüsiline raamistik, milles nad eksisteerivad. Geen või täpsemalt alleel ei ole üks objekt, see on geenivaramus paljude koopiate kujul. Organism on üksikobjekt ja tavaliselt kannab ta nendest koopiatest ainult ühte või kahte. Paljudes olukordades on egoistlikul geenil kasulik annetada endast üks või kaks eksemplari, et anda eelis teistele organismi koopiatele.

Bioloogid hakkasid sellele ideele lähenema juba eelmise sajandi 30. aastatel. Kolm suurt bioloogi, Ronald Fisher, John Haldane ja William Hamilton, on andnud olulise panuse altruismi arengu mõistmiseks erinevatel aegadel.

Millises loomarühmas on altruismi areng viinud kõige ulatuslikumate tagajärgedeni? Ma arvan, et paljud nõustuvad minuga, kui ütlen, et need on hymenoptera putukad, milles on välja arenenud nn eusotsiaalsus (tõeline sotsiaalsus): sipelgad, mesilased, herilased, kimalased. Nende putukate puhul loobub enamik emaseid oma sigimisest, et aidata emal teisi tütreid kasvatada. Miks täpselt Hymenoptera?

See kõik puudutab sugu pärimise eripära selles putukate järjekorras. Hymenopteras emastel on kahekordne kromosoomide komplekt ja nad arenevad viljastatud munad. Isased on haploidsed (neil on üks kromosoomide komplekt) ja nad arenevad viljastamata munad.

Seetõttu tekib paradoksaalne olukord: õed osutuvad lähedasemateks sugulasteks kui ema ja tütar. Enamikul loomadel on õdede ning emade ja tütarde suhe sama (50% tavalistest geenidest, r väärtus Hamiltoni valemis on ½). Hymenopteras õdedel on 75% tavalistest geenidest (r \u003d ¾), sest iga õde saab isalt mitte juhuslikult valitud poole oma kromosoomidest, vaid kogu genoomi. Ema ja tütar hymenopteras on nagu teistel loomadel ainult 50% tavalistest geenidest.

Nii selgub, et nende geenide tõhusaks ülekandmiseks Hymenoptera emaste järgmistele põlvkondadele, kui kõik muud asjad on võrdsed, on kasumlikum kasvatada õdesid kui tütreid.

Tundub, et suguluse valik on looduses paljude altruismi juhtumite aluseks. Lisaks sugulaste valikule on mitmeid mehhanisme, millest mõned aitavad, teised aga vastupidi, takistavad altruismi arengut.

Näited koostööst liikide kooslustes.

Paljude loomaliikide sotsiaalse ökoloogia analüüs näitab, et arenenud koostööga kooslused on enamasti seotud rühmad.

Vampiirid. Koostöö võib võtta selliseid äärmuslikke vorme nagu otsene toiduvahetus, mida on lisaks sotsiaalsetele putukatele kirjeldatud mõnes koerte, šimpansis ja suurtes vampiir nahkhiirte kolooniates. Viimased on selgeim näide "altruistlikust" käitumisest, kuna see tuleb täpselt näljasurmast pääsemise kohta: kaks ööd järjest verd joomata sureb vampiir välja, kui ta just teiselt isikult toitu ei palu. Nende loomade koosluste struktuur on huvitav ka selle poolest, et see ühendab sugulaste koostööd ja nn "vastastikust (risti) altruismi": võõrad, mitteseotud loomad aitavad üksteist pidevalt. Sellised suhted kogukonna mitteseotud liikmete vahel võivad populatsioonis püsida ainult juhtudel, kui partnerid tunnevad üksteist hästi ja eksisteerivad pikka aega.

IN troopiline Ameerika vampiirikolooniad elavad puude lohkudes ja lendavad öösel välja hobuste ja lehmade verest toituma. Koloonia koosneb 8–12 emasrühmast ja võrdsest arvust poegadest. Noored emased jäävad tavaliselt oma ema juurde ja seega elab mitu põlve koos ühes puus. Isased kaitsevad ägedalt territooriume - lohu alasid, kus emased rippuvad klastrites. Aeg-ajalt vahetavad emased puid, liikudes teistesse rühmadesse, kuid üksikute isendite vahel tekib tugev side. Niisiis puhkasid kaks emast 12 aastat järjest kõrvuti (vampiiride eluiga on kuni 18 aastat).

Teadlane hoidis vangistuses nii seotud kui ka mitteseotud naisvampiire ning viimased olid omavahel tihedalt seotud. Loomadele söödeti verd ja igal õhtul pandi üks loomadest eraldi puuri nälga. Pärast rühma naasmist jälgiti toiduvahetust. Selgus, et teda toitsid nii sugulased kui sugulased loomad, kellega loodi pideva vastastikuse vahetuse süsteem.

Demograafiliste näitajate uuringud vampiiripopulatsioonides viisid autori järeldusele, et see strateegia, kus vastastikune toiduvahetus, s.t. vastastikune altruism ja sugulaste valik on evolutsiooniliselt stabiilne, mis tähendab, et üldiselt on see fikseeritud valiku abil.

Šimpans. Šimpansikogukondadel, kelle vanus on 50 või enam, on ainulaadne sotsiaalne struktuur, mis mõlemad hõivavad territooriumi, kust kõik ülejäänud isased šimpansid välja saadetakse. Sellel territooriumil on rühma liikmed pidevas liikumises ja otsivad toitu. Kui sellest ei piisa, võivad mõned isikud rühmast eralduda ja minna iseseisvaks toitu otsimas. Külluse perioodil kogunevad ahvid söötmiseks, paaritumiseks, peibutamiseks ja puhkamiseks suurtesse rühmadesse. See on „ühendamise-jagamise“ taktika, kus kogukond laguneb pidevalt ja taasühineda jällegi leidub seltskondlike loomade seas harva. Veel vähem levinud on veel üks tunnus - emaste eksogaamia, s.t. paaritumine võõras grupis. Puberteediikka jõudnud emased rändavad teise kogukonna territooriumile. Seevastu neile veedavad isased kogu oma elu territooriumil, kus nad on sündinud. Vaatlused näitasid ka, et väikesed rühmad (3-4 isendit) on toidu otsimiseks optimaalsed, kuid nii väikeste rühmade isased, kellel on spetsiaalsed helisignaalid - "haukumine" -, teavitavad teiste sellesse kogukonda kuuluvate väikeste rühmade liikmeid ja meelitavad neid viljapuude juurde , jagades uustulnukatega mõnikord üsna napilt. Veelgi üllatavam pole mitte ainult konkurentsi puudumine, vaid ka selline sallivus teiste šimpansi kogukondade isaste paaritumise suhtes. Paaritumisvõimalus on neil ahvidel äärmiselt piiratud: keskmiselt on kogukonnas ainult kolm emast vastuvõtlikud aastas ja seetõttu saavad tänavu uue järglaste rajajaks olla ainult kolm isast. Kuid isegi domineerivad isased ei takista teistel kogukonna liikmetel paaritumist. Veelgi enam, Goodall (1992) täheldas, et poolparalüüsitud mees, kes polnud pikka aega tõuaretuses osalenud ega suutnud kogukonnas kõrget positsiooni hõivata, osutas nooremale vennale abi ja aitas tal lõpuks alfaisase staatuse saavutada.

Samal ajal võib šimpanside kogukondades vastastikuse abi ilminguid kombineerida äärmise julmusega teiste kogukondade liikmete ja isegi poegade suhtes (lapsepõlv).

Sotsiobioloogia spetsialistid selgitavad selliseid paradokse "sugulaste valiku" teooria seisukohalt, võttes arvesse selle liigi "paljunemisstrateegia" iseärasusi. Emased šimpansid tulevad sellesse kooslusse tavaliselt teistelt ja enamasti pole nad omavahel seotud. Kogukonna isased on vastupidi tihedas geneetilises suhtes, kuna nad on pärit samast "patriarhide" liinist. Võimalik, et see geneetiline suhe on meeste näilise altruismi aluseks. Kõigil kahel kogukonna isasel on mõned ja võib-olla märkimisväärne arv ühiseid geene.

Toitumistingimuste ja sigimisvõime paranemine suurendab ühe rühma liikme samaaegselt tema sugulase üldist vormi. Üldiselt võivad geneetiline afiinsus ja kumulatiivne sobivus olla seda tüüpi kogukonna arengus võtmetegurid.

Võimalik, et samad põhjused võivad seletada teiste loomapoegade sallimatust, mida on täheldatud paljudel loomaliikidel. Rühmades elavatel kiskjatel, näiteks lõvidel, tapavad noored loomad tavaliselt loomad, kes on rühmaga uuesti liitunud, lootuses nende paljunemisele.

Tuleb märkida, et elevantidel ja delfiinidel on vastupidiselt šimpansidele mitte isased, vaid emaklannid. Vahepeal võivad nende liikmete käitumist "dikteerida" samad sotsiobioloogilised seadused.

Paljudes loomaliikides võib grupi liikmete sugulusel ja "sõprusel" põhinevaid sotsiaalseid strateegiaid pidada evolutsiooniliselt stabiilseks (vt eespool), kuid need suhted on sageli üllatavalt keerukad ja segased. Sageli selgub, et koostöö mõnes tegevusvaldkonnas on ühendatud üsna tugeva konkurentsiga teistes. Ka selle või teise käitumisvormi funktsionaalne roll, sellise käitumise eelised kogukonnale, selle kujunemise viisid pole kaugeltki alati selged.