Сущность протокооперации в биологии: определение, особенности, примеры

Сущность протокооперации в биологии

Что такое протокооперация?

Известно, что в природе все живые организмы так или иначе связаны между собой. Такие взаимосвязи получили название биотических. Появление таких взаимосвязей в ходе эволюции связано с тем, что каждый организм стремиться найти пропитание и сделать процесс размножения более легким и эффективным, а также расширить границы распространения и снизить уровень конкуренции. Из этого следует, что никакой тип биотических взаимоотношений, в том числе протокооперация, не может считаться бессмысленным.

Протокооперация является такой взаимосвязью, в рамках которой живые организмы способны жить отдельно друг от друга, хотя совместное проживание существенно повышает уровень жизни. Довольно часто такой тип взаимосвязи называют факультативным симбиозом. Дело в том, что такие взаимоотношения являются выгодными для обоих партнеров. Схожие ассоциации между разными видами — довольно частое явление в природе: они играют важную роль в эволюции разрозненного сообщества живых организмов в целостную надсистему (вплоть до единого живого организма).

Непосредственно в таких взаимоотношениях происходит формирование наибольшего количества синергетических эффектов. В результате они перерастают в ярко выраженные эмерджентные свойства надсистемы.

Некоторые примеры протокооперации

Протокооперация встречается как внутри различных царств живых организмов, так и непосредственно между отдельными организмами. Наиболее очевидный и распространенный пример протокооперации — взаимоотношения рака-отшельника и актинии.

Как раз тип взаимоотношений рака-отшельника и актинии можно назвать протокооперацией. Он заключается в том, что у рака-отшельника довольно мягкий панцирь: без помощи актинии, которая выступает защитником его тела, раку довольно сложно выжить. Актиния же не может двигаться — это существенно ограничивает ее в пространстве добывания пропитания. За счет протокооперации у нее появляется больше пространства для охоты и возможность довольно активно передвигаться по территории.

Немало примеров протокооперации можно обнаружить среди морских и прочих видов живых организмов. К примеру, мурены довольно часто сталкиваются с кожными паразитами. Для того чтобы от них избавиться они приплывают в ареалы обитания губанов, очищающих мурен. Также есть описанные случаи, когда мурены не поедали губан, которые заплывали к ним в ротовую полость. Очевидно, что они предпочли кратковременному насыщению очищение организма.

Еще один пример протокооперации — взаимоотношения носорогов и многих видов птиц, которые своим криком предупреждают носорогов об опасности.

Примеры протокооперации встречаются и среди растений. например. Нередко бобы и злаки высаживаются по соседству. Бобы поставляют злакам легкоусвояемый азот, а те, в свою очередь, дают бобам опору, чтобы противостоять ветру, а также возможность для получения солнечного света.

Очевидный пример — симбиоз между муравьями и отдельными травами (чабрецом и европейским копытнем). У копытня имеются малозаметные цветки, которые довольно близко находятся от грунта. Цветки богаты на нектар, которым питаются муравьи и, одновременно, опыляют цветы. Это растение в опылении может обходиться и без помощи муравьев, но с ними процесс идет быстрее.

Ариллус представляет собой оболочку, окружающую семя, но не срастающуюся с ним. Такая оболочка довольно часто привлекает насекомых: из нее они получают необходимые питательные вещества, благодаря которым могут качественно существовать в меняющихся условиях окружающей среды.

Высшие растения также часто объединяются, образуя протокооперацию. К примеру, дуб, сосна, береза, многолетние травы создают кооперацию с грибами. Корни дерева и гифы грибов образуют микоризу. Даже если прорастающих волосков нет, грибной мицелий все равно проникает внутрь корня. Гриб получает некоторое питание от высшего растения, а взамен отдает воду и минеральные соли. При этом, оба участника таких взаимоотношений вполне могут обойтись друг без друга. Тем не менее микориза становится для таких растений эффективным способом развития.

Как видно, все перечисленные способы протокооперации характеризуются не специфичностью видов, которые имеют возможность вступить в такую связь. Большинство участников объединяются с различными партерами временно, на срок, когда они заинтересованы в качествах второй стороны.

К примеру, находящие зимой на заснеженных участках пищу птицы могут объединяться с копытными. Таким образом обе группы живых организмов обеспечивают один одного качественной помощью в поисках пропитания. В некоторых случаях ученые биологи не могут с точностью определить тип взаимоотношений между организмами, тем более, когда речь идет о протокооперации. В этом случае стоит упомянуть опыление цветковых растений различными насекомыми. Такой процесс, с одной стороны, для пчел побочный. В то же время насекомые не могут прожить без пыльцы.

Для упрощения системы понимания комменсализма и мутуализма принято считать следующее: растение опыляется лишь одним видов насекомых, насекомое питается только одним видом нектаров. В случае разных опылителей речь идет именно о протокооперации как типе взаимоотношений.

Как видно, в симбиотические взаимоотношения может входить такая разновидность как протокооперация. Потребности у видов в этом случае разные, но, при этом, они могут удачно дополнить существование друг друга. Обязательное условие таких взаимоотношений — совместное проживание. Говоря о протокооперации, важно обозначать конкретную взаимосвязь пар партнеров цветковых растений. Очевидно, что протокооперация — условный тип взаимоотношения организмов без постоянной основы под собой. Поскольку он довольно широко распространен в природе, можно говорить о высокой степени его эволюционного значения.

Нередко протокооперация противопоставляется облигатному мутуализму, хотя при нем возникает гибель особей. В случае факультативного мутуализма организм испытывает сложности в существовании, возникает опасность его гибели.