ЗАГАЛЬНА МІКРОБІОЛОГІЯ - Т.П. Пирог - 2004

21. МІКРООРГАНІЗМИ І НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ

21.3. ТИПИ ВЗАЄМОВІДНОСИН МІЖ ОРГАНІЗМАМИ В ПРИРОДІ

21.3.1. Симбіотичні взаємовідносини

Симбіотичні, або асоціативні взаємовідносини характеризуються взаємною вигодою. Вони розглядаються як позитивні впливи організмів один на одного, якщо навіть тільки один партнер виграє від співжиття з іншим.

Симбіоз — форма співіснування організмів, у результаті якого обидва симбіонти мають вигоду від спільного існування. Класична форма симбіозу являє собою таку форму співіснування, коли симбіонти в певних умовах не можуть існувати окремо один від одного. Прикладом служить співжиття гриба аскоміцета з певним видом водоростей, асоціації яких утворюють новий організм — лишайники. Ця асоціація отримує взаємну вигоду тільки в дуже специфічних екологічних умовах — за дефіциту поживних речовин і в умовах засухи. Гриб є постачальником для водорості мінеральних речовин і води з навколишнього середовища, а також захищає клітини водорості від несприятливих факторів. Водорость як організм, здатний асимілювати СО2, постачає грибу продукти фотосинтезу і продути фіксації молекулярного азоту з повітря. Інші приклади симбіозу грибів а різними організмами були також наведені у розділі “Гриби”.

У симбіозі бульбочкових бактерій з бобовими рослинами обидва асоціанти отримують користь від співжиття, проте зв'язки між ними є менш міцними, ніж у організмів, які утворюють лишайники. Різновид такого симбіозу називається мутуалізмом, або кооперацією. І бактерії, і рослина-хазяїн можуть рости та розвиватись самостійно. У співіснуванні бульбочкові бактерії фіксують азот, продукти азотфіксації надходять до рослини, в результаті чого вона отримує доступні сполуки азоту, а бактерії — продукти асиміляції СО2, що утворюються в рослині.

Існує форма симбіозу мікроорганізмів з макроорганізмами, що називається коменсалізмом, у якій симбіонти користуються захистом або поживними речовинами за рахунок макроорганізму, не приносячи йому користі, але й не завдаючи шкоди. Прикладом с взаємовідносини організму людини з нормальною мікрофлорою тіла, наприклад, з сапрофітною мікропорою верхніх дихальних шляхів, шкіри, травного тракту. Представники нормальної мікрофлори перешкоджають розвитку хвороботворних мікроорганізмів, синтезують фактори росту, розщеплюють складні вуглеводи.

Симбіотичні взаємовідносини в спільнотах мікроорганізмів можуть проявлятися як синтрофні. Синтрофіл — це явище спільного росту двох чи більше видів мікроорганізмів на середовищі, недоступному кожному видові окремо. Найпоширенішим типом синтрофної взаємодії є обмін факторами росту або субстратами. Так, симбіоз у молочнокислих бактерій здійснюється внаслідок того, що кожний з симбіонтів синтезує і виділяє в середовище речовини, необхідні для інших партнерів.

Якщо стимуляція проявляється в результаті однобічної дії, такий вид взаємовідносин називається сателітизмом. Наприклад, за спільного росту на агаризованому середовищі довкола колоній мікроорганізмів, що синтезують ціан кобаламін, розмножуються мікроорганізми, які цей вітамін не продукують.

Синтрофна взаємодія може проявлятись також у тому, що один вид мікроорганізмів готує підґрунтя для розвитку іншого.

Такий тис синтрофії називається метабіозом. Метабіоз — форма взаємозв’язку, у якій продукти метаболізму одного мікроорганізму є субстратом (поживним чи енергетичним) для іншого. Так. нітрифікуючі бактерії роду Nitroeomonas, окиснюючи аміак до нітритів, забезпечують енергетичним субстратом бактерії роду Nitrobacter.

Синергізм — форма співіснування мікроорганізмів, у якій у асоціантів взаємно посилюються фізіологічні функції і виникають нові властивості. Прикладом є співіснування оцтовокислих бактерій і дріжджів (“чайний гриб"). Оцтовокислі бактерії перетворюють сахарозу на глюкозу і фруктозу, окиснюють моноцукри до глюконової та оксоглутарової кислот, які використовуються дріжджами. Дріжджі синтезують вітаміни і забезпечують ними оцтовокислі бактерії.