所谓互利共生就是指两种生物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利。关于互利共生,也有人再将其分为专性和兼性等类型,本文不做进一步探讨。我们主要描述和展示目前存在于生态系统中的各种共生现象,下面,我们来看几个常见的例子。
1. 地衣
地衣是典型的互利共生的例子,它由真菌与藻类(主要是蓝菌或绿藻)所组成,其中真菌扮演着决定性的角色。首先是真菌提供一个保护层,这样藻类不至被晒或干死,藻类以其光合作用所获糖分除自用外还提供给真菌。
生长在树枝上的地衣 地衣的模式图
通过下面的动画你可以进一步理解真菌和藻类之间互利合作。
地衣的这一特性有重大的生物学理论价值和生态学上的实际意义,有时人们将地衣称之为陆地生态环境的开路先锋,也就是说它们首先能在环境极其恶劣的地方生存下来并改造了那儿的生存条件,为其它生物的进驻提供了基础。
2. 豆科植物和根瘤菌
豆科植物和根瘤菌是一种互利共生关系。豆科植物大多具有生物固氮的能力。如果从田里拔起一棵大豆植株,便会发现其根土生有很多瘤状的东西,我们称之为根瘤,根瘤中含有大量的根瘤菌。根瘤菌是一种土壤细菌,其单独生存时并不进行固氮,当遇到豆科作物的根时,它们便通过根毛侵入到根的组织内部,在那里大量繁殖,使被侵染处膨大形成根瘤。根瘤菌侵入的初期,它与作物是寄生被寄生关系,待根瘤长成之后它与作物便成了共生关系。以大豆为例,其成熟植株中全氮的25%~66%来自共生固氮,同时植株又给根瘤菌提供除氮素外的其它营养,互惠互利。
据估计,全球的生物固氮作用每年可将1.75亿吨的分子态氮转化为氨,大大超过了全球的工业固氮量。氮肥无疑是作物最重要、投资最多的肥料之一,所以,开发利用生物固氮意义深远。
3. 白蚁和多鞭毛虫
白蚁喜欢各种木头,但它自己又没有消化木质纤维的酶,吃进去的木屑无法消化。而生活在它肠子里的多鞭毛能产生分解木质的酶,将木质纤维分解,供白蚁当作养料吸收,多鞭毛虫也会从中得到养料。如果把它们分开,白蚁就会死去。
除此之外,互利共生的例子还有很多。例如:天牛肠道内的纤毛虫纲原生动物、反刍动物肠道内纤维素细菌及纤毛虫,前者提供适宜的温度、湿度和养料,后者酵解纤维素成脂肪酸给前者提供营养物质;鼠尾鱼和松球鱼身体表面产生一种特殊的粘液,发光细菌乐于生活在这种粘液上并发出柔和的光,引诱其它生物靠近,为鱼提供食料,彼此利用共同生活;珊瑚排出的二氧化碳和无机盐被海藻利用制造有机物和放出氧气,而糖类和氧气是珊瑚生活的来源。
有关偏利共生的内容待续。 |