Полезные организмы живущих в других организмах
Цитата сообщения Майя_Пешкова
Кто живет в человеке?
Человеческое тело, оказывается, почти целиком состоит из микроорганизмов. Однако пугаться прежде времени не стоит, пишет Daily Mail: эти существа – не чужеродные формы жизни. Для триллионов микроскопических жизненных форм человеческий организм является родным домом.
«Мы, по сути, лишь на 10% люди, а все остальное – микробы», – уверяет доктор Рой Д. Слитор из ирландского Института Корка. За четыре года основательного изучения предмета он пришел к выводу о том, что истинная роль бактериальных популяций, проживающих в человеческом организме, незаслуженно умаляется.
Наши взаимосвязи с одноклеточными существами оказались настолько тесными, что прогрессивные ученые теперь рассматривают человека и населяющих его бактерий в качестве единого сверхорганизма. «На сегодняшний день бактерии рассматриваются в качестве виртуального органа, продукты жизнедеятельности которого значительно выше, чем у печени», – объясняет доктор Слитор.
По его данным, в человеческом теле содержится порядка 500 различных видов бактерий. Благодаря их непрестанному размножению в организме взрослого человека проживает около 100 трлн одноклеточных существ – почти в десять раз больше, чем те несколько триллионов клеток, из которых состоит собственно организм человека. К примеру, только в кишечнике содержится почти 2 кг бактерий.
По словам доктора Слитора, бактерии не только наши спутники, но и незаменимые помощники. «Это бактериально-человеческое взаимодействие по большей части носит характер симбиоза, – рассказывает ученый. – Это означает, что в обмен на продовольствие бактерии участвуют в процессах пищеварения, производства витаминов и укрепления нашей иммунной системы». Кроме того, дружественные микроорганизмы защищают хозяина от возбудителей инфекционных заболеваний, сражаясь с «враждебными» бактериями.
Для любителей йогуртов и других «живых» кисломолочных продуктов эта новость, безусловно, хорошая. Однако доктор Слитор предупреждает, что укрепляющие способности «пробиотических» продуктов весьма недолговечны. «Большая часть этих бактерий не задерживаются в нашем организме. Они проходят сквозь тело, не сумев организовать колонию», – с грустью констатирует он. С другой стороны, постоянное употребление такого рода продуктов может способствовать укреплению колоний полезных бактерий. Особенно это касается случаев, когда организм ослаблен приемом антибиотиков.
Однако симбиоз живых организмов, напомним, возможен не только с полезными бактериями, но и с патогенными микробами. Не так давно исследовательская группа из медицинской школы Файнберга при Северо-Западном университете установила, что в геноме возбудителя гонореи, бактерии Neisseria gonorrhoeae найден фрагмент ДНК человека.
А еще раньше ученые выяснили, что бактерии могут стать отличным источником водорода, который можно использовать для экологически чистых и при этом мощных двигателей. Обнаруженный в 1993 г. на побережье Тихого океана в Техасе микроб грозит превратиться в топливо будущего.
Между прочим, некоторые ученые полагают, что самой жизнью мы обязаны микроорганизмам, занесенным из космоса. Ведь даже самая примитивная бактерия несет в своей ДНК около 6 млн бит информации, которые могут быть скопированы в новые организмы. Не исключено, что этот довод учитывали исследователи NASA, год назад решившие снарядить космическую экспедицию, экипажем которой были бы не люди, а, опять же, бактерии
Микробы (более правильное название — микроорганизмы) — название собирательной группы живых организмов, которые слишком малы для того, что бы быть видимыми невооружённым глазом. Их размер менее 0.1 мм.
Микроорганизмы обитают почти повсеместно, где есть вода, включая горячие источники, дно мирового океана, а также глубоко внутри земной коры.
Наиболее общепризнанные теории о происхождении жизни на Земле утверждают, что микробы были первыми живыми организмами, появившимися в процессе эволюции.
Большинство микроорганизмов полезны для человека. Так, многие бактерии и грибы разлагают трупы животных и остатки растений, возвращают в атмосферу углерод в форме углекислоты, а в почву — азот в форме доступных растениям минеральных азотистых соединений. Без осуществления этих сложных процессов микроорганизмами жизнь на земле стала бы невозможной.
Некоторые бактерии, проникая в корни растений, вступают с ними в содружество. Например, клубеньковые бактерии снабжают бобовые растения азотистой пищей за счет азота воздуха. В организме человека обитают различные микробы. В большом количестве они находятся на коже и слизистых оболочках. На коже человека обитают те же микробы, что и в окружающей среде: различные кокки, грибки, палочки. Количество микробов на коже меняется в зависимости от ее гигиенического содержания. Чем реже ее моют, тем больше на ней микробов. Учитывая это, необходимо следить за чистотой рук.
На слизистой оболочке носоглотки постоянно живут стафило-, пневмо- и стрептококки. Для жизнедеятельности микроорганизмов хорошей средой является налет на зубах, остатки пищи между ними. Обильное развитие микробов во рту ведет к быстрому разложению пищевых остатков, при этом накапливаются химические продукты этого распада, которые разрушают эмаль зубов (кариес). Поэтому так важно систематически чистить зубы, полоскать рот после каждой еды.
В кишечнике человека также обитают микроорганизмы. Они могут быть полезными и могут оказывать вредное воздействие. Микробы молочнокислого брожения, обитающие в кишечнике, синтезируют витамины, белки, которые усваиваются организмом; разлагают углеводы с образованием молочной кислоты, создавая таким образом условия, неблагоприятные для развития гнилостных микробов. Почвой для развития последних может быть недоброкачественная пища, длительный прием однообразного питания, переедание. Благодаря деятельности микроорганизмов квасится капуста, готовится кефир, сыр, масло, вино, пиво, тесто для хлеба. Широко используются плесневые грибки для приготовления антибиотиков (пенициллина, стрептомицина и др.).
Микроорганизмы по характеру их взаимоотношений с животным и растительным миром подразделяются на сапрофитов и паразитов. К сапрофитам относятся микроорганизмы, не вызывающие заболеваний. Паразитирующие микроорганизмы могут жить за счет другого организма и не причинять ему вреда. Другая часть паразитирующих микробов живет за счет другого организма, нанося при этом ему вред. Именно к этой Fpyjme относятся микробы, которые вызывают инфекционные заболевания. Болезнетворные виды микроорганизмов называются патогенными. Они питаются, размножаются за счет питательных веществ человека или животного.
Микроорганизмы под влиянием различных факторов окружающей среды могут видоизменяться. Так, при действии температурного фактора, раствора некоторых солей, сульфамидных препаратов, антибиотиков, ультрафиолетовых лучей микробы изменяют свою форму, способность к окраске, образованию жгутиков, спор, капсул; изменяется структура ядерного аппарата, ферментативная активность микробов. Таким образом, внешние факторы воздействия на микроорганизмы могут привести к мутации, т. е. стойкому наследственному изменению свойств.
Способность микробов изменяться позволяет ученым получать высокоэффективные живые вакцины из ослабленных микробов.
Вы регулярно чистите зубы и принимаете ванну?
Даже если это так, в нашем теле живет множество различных микроорганизмов и грибков, полезных и не очень. По массе в каждом из нас наберется несколько килограммов бактерий, и некоторые из них я вам сегодня покажу.
Treponema denticola
Эта гадкая бактерия живет во рту, но в здоровом теле она бессильна. Если же не следить за гигиеной полости рта, то этот микроб может сильно навредить деснам, размножаясь в укромных местечках между поверхностью зуба и десны. Эта бактерия является «родственницей» Treponema pallidum, которая приводит к сифилису.
Porphyromonas gingivalis
Есть такая нехорошая болезнь — парадонтоз. Так вот причиной этого заболевания является именно этот микроорганизм. Кроме того, что она вызывает инфекции, эта бактерия также «отвечает» за сопротивляемость организма антибиотикам. В запущенных случаях она вытесняет полезные «зубные» бактерии и селится на их месте, вызывая болезни десен и в итоге выпадение зубов.
Veillonella
Эта бактерия живет не только во рту, но и в дыхательном и пищеварительном тракте человека. В отличие от двух предыдущих ее можно назвать полезной, так как отдельные виды замедляют развитие кариеса, перерабатывая кислоту, разрушающую эмаль зубов, в менее едкие соединения. Однако, в семействе этих бавтерий есть и более агрессивные виды, такие как Veillonella alcalescens, которые не так полезны, и вызывают инфекционные заболевания.
Helicobacter pylori
Желудочный сок, как известно, является сильной кислотой, перерабатывающей все, что в нее попадает. Но даже несмотря на это, в такой агрессивной среде живет бактерия вида Helicobacter pylori, которая постепенно проникает вглубь стенок желудка, вызывая язвы желудка и гастриты.две трети населения Земли инфицированы этой бактерией, но к счастью, у большинства эта инфекция протекает без каких либо симптомов, то есть безопасна.
Bacteroides fragilis
Более 60% от сухой массы наших испражнений составляют различные грибки и бактерии. Несмотря на их неаппетитные внешние признаки, микроорганизму, проживающие в пищеварительном тракте, крайне необходимы нам для полноценной жизни. Их иногда называют скрытым пищеварительным органом, так как без этих существ мы бы не смогли переваривать пищу и жить. Как и везде в мире, среди этих бактерий есть полезные и вредные. К первым относится, например, Bacteroides fragilis, помогающая нам вырабатывать витамин К и подавляющая размножение вредоносных микроорганизмов. В ряде случаев эта же бактерия может «кооперироваться» с определенными кишечными палочками и вызывать расстройства пищеварения и кишечные инфекции.
https://onua.com.ua/uploads/posts/2010-02/1265173936_1265173898329.jpg» middle» border=»0″>
Escherichia coli
Самая известная бактерия, из-за своей вредности и опасности для нашего организма. Если сказать точнее, то существует множество штаммов этого вида бактерии, некоторые из них вредны для нас, некоторые полезны и необходимы. Различия между ними настолько малы, что мы до сих пор не знаем, как иммунная система нашего организма их различает и успевает нейтрализовать до того, как будет причинен значительный вред. К примеру, штамм Nissle 1917 не просто полезен, но используется в медицине как питательная среда для выращивания других полезных микроорганизмов. Другие штаммы, особенно попавшие в наш организм с плохо обработанными мясными и молочными продуктами, могут привести к летальному исходу.
Candida albicans
Этот микроб есть в каждом из нас, причем в различных местах нашего тела. У здоровых людей иммунная система держит его в ежовых рукавицах, но когда организм ослаблен, начинают развиваться разные болезни. При этом смирная бактерия из одноклеточной превращается в агрессивную многоклеточную, начиная интенсивно размножаться в различных местах — от ротовой полости до нижних отделов кишечника и половых органов. При этом возникает заболевание, известное неспециалистам как молочница (или кандидоз). Такое положение дел приносит с собой большие неудобства и дискомфорт, но если иммунная система человека очень ослаблена, а также если организм болен СПИДом, то безобидная на первый взгляд молочница может привести к попаданию микроба в кровоток и поражению важных внутренних органов, например, сердца.
Malassezia
Еще один вид грибка, действие которого выражается в неприятных ощущениях кожи головы (чесотка, жжение). Разные виды этого гриба, такие как M. globosa и M. restricta, любят селиться в самых жирных частях тела, особенно в волосах, вызывая перхоть и разные дерматиты. На нашей голове может уместиться до десятка миллионов экземпляров этого грибка. Другие виды этой бактерии, например M. pachydermatis, в основном живут на коже животных, но при неосторожном обращении могут попадать и на поверхность кожи человека.
Staphylococcus
В наше время слово «стафилококк» вызывает ужас у многих столкнувшихся с ним больных, особенно определенная форма заболевания, которое он вызывает — MRSA (перевод — золотистый стафилококк, стойкий к пенициллину). Один из видов этого микроорганизма, S. aureus, вызывает тяжелые заболевания и передается напрямую в кровоток при контакте с поврежденной поверхностью кожи другого человека. Менее опасный вид под названием S. epidermidis также есть практически на каждом из нас, но обычно он безвреден. В определенных случаях, при неправильном использовании медицинских инструментов он может попасть в кровоток, вызывая инфекционные заболевания крови, глаз и мочеполового тракта
.
Propionibacterium acnes
Многие думают, что прыщи появляются от частого употребления шоколада или жирной выпечки, но одной действительной причиной угревой сыпи является комбинация гормонов, чешуйки отмершей кожи, жир и бактерии. Название этой бактерии — P. acnes. Неизвестно только, по какому признаку это заболевание поражает определенные поры на поверхности кожи, не затрагивая другие… Вышеуказанные бактерии живут в жирной кислотной среде пор кожи, а когда поры закрываются пробкой из кожного сала, то начинают бесконтрольно размножаться, вызывая воспалительный процесс и очень некрасивые повреждения кожи. Бороться с этой бактерией эффективнее всего с помощью пероксида бензойла и других веществ, таких как гвоздичное эфирное масло. К ряду антибиотиков, таких как тетрациклин, этот микроорганизм нечувствителен.
Источник
Сложность статьи
Возможны следующие виды влияний одних организмов на другие:
Все формы биологических связей между видами служат регуляторами численности животных и растений в сообществе, определяя его устойчивость.
(+/+) СИМБИОЗ
Симбиоз (от.греч.сим — вместе, биос — жизнь) — форма взаимоотношений, из которых оба партнера извлекают пользу (взаимовыгодное сотрудничество).
Симбиоз подразделяется на протокооперацию и мутуализм.
ПРОТОКООПЕРАЦИЯ
Протокооперация — форма симбиоза, при которой совместное существование выгодно для обоих видов, но не обязательно для них. В этих случаях отсутствует связь именно этой, конкретной пары партнеров.
Примером протокооперации являются взаимоотношения мелких рыбок семейства губановых и крупных хищных мурен. Среди губановых имеются так называемые рыбы-чистильщики, освобождающие крупных рыб от наружных паразитов, находящихся на коже, в жаберной и ротовой полостях. Крупные хищники, в том числе мурены, страдающие от паразитов, приплывают в места обитания губанов и дают им возможность уничтожать паразитов даже у себя во рту, хотя могли бы с легкостью их проглотить.
Другой пример протокооперации — птицы-волоклюи, склевывающие паразитов со шкуры крупных копытных.
К протокооперации относятся отношения цветковых растений и насекомых опылителей, большинство из которых не имеют узкой видовой специализации. Например, пчелы могут брать нектар у разных видов растений, а цветки клевера могут опыляться не только пчелами, но и шмелями, мухами и т.п.
МУТУАЛИЗМ
Однако, в островных сообществах зачастую в процессе совместной эволюции (коэволюции) виды «приспосабливаются» друг к другу и становятся зависимыми друг от друга.
Мутуализм — крайняя форма симбиоза, при которой животные не могут существовать друг без друга.
Например, некоторые тропические растения, благодаря очень длинному трубчатому венчику могут опыляться птицами только с очень длинным клювом. Часто в процессе эволюции форма клюва у опылителя становится сходной с формой трубки венчика цветка.
Рис. Желтобрюхая нектарница
Рис. Самец малахитовой нектарницы Nectarinia famosa, сосущий нектар из растения Babiana ringens. Дотягиваясь до цветка, птица касается грудью тычинок и пестиков. Вырост цветка, на котором сидит птица, по-видимому, образовался в ходе коэволюции с опылителями: он служит насестом для птиц, потребляющих нектар и осуществляющих при этом опыление.
Типичный пример мутуализма — отношения термитов и жгутиковых простейших, обитающих в их кишечнике. Термиты питаются древесиной, однако у них нет ферментов для переваривания целлюлозы. В кишечнике термита обитают простейшие жгутиконосцы, в кишечнике которых живут бактерии, переваривающие целлюлозу. Таким образом вся система симбиотических отношений построена в виде матрешки: в термитах живут симбионтные жгутиконосцы, а в жгутиконосцах — симбионтные бактерии.
Есть данные о том, что эти бактериальные симбионты термитов способны к азотфиксации — связыванию свободного азота атмосферы и превращение его в форму, пригодную для использования не только самими бактериями, но также жгутиконосцами и термитами. Без простейших-симбионтов термиты погибают от голода. Сами же жгутиконосцы, помимо благоприятного микроклимата, получают в кишечнике термитов пищу и условия для размножения.
Рис. Термит
Рис. Кишечные симбионты термитов
Мутуализм свойственен и многим другим животным, основной пищей которых является клетчатка (например, у жвачных млекопитающих).
В организме человека десятки видов бактерий-симбионтов живут на поверхности кожи и слизистых оболочках, принимая участие в иммунной защите.
(-/-) КОНКУРЕНЦИЯ
Конкуренция — тип биотических взаимоотношений, при котором организмы или виды соперничают друг с другом в потреблении одних и тех же ограниченных ресурсов.
Конкуренция:
внутривидовая
межвидовая
Внутривидовая конкуренция — соперничество за одни и те же ресурсы, происходящее между особями одного вида. Это важный фактор саморегулирования популяции.
Примеры:
Птицы одного вида конкурируют за места гнездования.
Самцы многих видов млекопитающих (например, оленей) в период размножения вступают друг с другом в борьбу за возможность обзавестись семьей.
Конкуренция за полового партнера может выражаться в песенных состязаниях и в демонстрации брачного наряда.
Рис. Самец нерки в брачном наряде (внизу) Рис. Утки мандаринки
Межвидовая кокуренция — соперничество за одни и те же ресурсы, происходящее между особями разных видов.
Примеры межвидовой конкуренции многочисленны. И волки, и лисы охотятся на зайцев, поэтому между этими хищниками возникает конкуренция за пищу. Это не значит, что они непосредственно вступают в борьбу друг с другом, но успех одного означает неуспех другого.
Рис. Межвидовая конкуренция за пищу
Также в качестве примера можно привести конкуренцию растений в лесу за свет. Вследствие этого возникает ярусность и листовая мозаика.
(+/-) ХИЩНИЧЕСТВО
Хищничество — тип взаимоотношений, при котором представители одного вида питаются представителями другого вида.
Приспособления, вырабатываемые жертвами для противодействия хищникам, способствуют выработке у хищников механизмов преодоления этих приспособлений. Длительное совместное существование хищников и жертв приводит к формированию системы взаимодействия, при которой обе группы устойчиво сохраняются на изучаемой территории. Нарушение такой системы часто приводит к отрицательным экологическим последствиям.
Такой тип взаимоотношений описывается математической моделью «Хищник — жертва».
Рис. Математическая модель «Хищник — жертва»
Хищничество широко распространено в природе как среди животных, так и среди растений. Примеры: насекомоядные растения; лев, поедающий антилопу и т.д.
Рис. Хищничество: австралийский пеликан и жук-плавунец с добычей
Рис. Хищный гриб Arthrobotrys anchonia поймал нематоду при помощи двух трехклеточных ловчих колец.
Хищничество является эффективным инструментом регуляции численности и оздоровления популяций, т.к. в первую очередь истребляются старые и больные особи. Таким образом, хищники являются природными санитарами.
Негативное влияние нарушения коэволюционных связей наблюдается при интродукции видов (занесение видов на новую территорию). В частности, козы и кролики, интродуцированные в Австралии, не имеют на этом материке эффективных механизмов регуляции численности в виде потенциальных хищников, что приводит к черезмерному их размножению и разрушению природных экосистем. Таким образом, козами и кроликами были уничтожены большинство австралийских видов растений и птиц.
(+/-) ПАРАЗИТИЗМ
Паразитизм — тип взаимоотношений, при котором представители одного вида используют питательные вещества или ткани особей другого вида, а также его самого в качестве временного или постоянного местообитания.
Паразитизм:
облигатный (постоянный): паразит не может жить без хозяина (гельминты, вши, чесоточные зудни);
факультативный (временный): свободноживущий паразит временно использует организм хозяина (блохи, комары, пиявки, миноги и др.).
По месту обитания:
эктопаразиты: на поверхности организма (вши, блохи);
эндопаразиты: внутри организма (в коже, кишечнике и т.п.)
Например, миноги нападают на треску, лососей, корюшку, осетров и других крупных рыб и даже на китов. Присосавшись к жертве минога питается соками ее тела в течение нескольких дней, даже недель. Многие рыбы погибают от нанесенных ею многочисленных ран.
Рис. Минога
Клептопаразитизм — присвоение чужой пищи.
Обычно, это явление связано с существованием одного вида за счет другого и распространено среди морских птиц, где жертвы вынуждены переносить свой улов на дальнее расстояние, прежде чем скормить его птенцам. И в этом случае клептопаразитизм вполне объясним — такая энергосберегающая стратегия способствует выживанию вида.
Внутривидовой клептопаразитизм встречается в некоторых популяциях львов, где самки охотятся, а самцы присоединяются к трапезе самок. Тоже происходит у некоторых видов пауков.
Гнездовой паразитизм — тип клептопаразитизма, которым пользуются некоторые птицы, рыбы и насекомые, заключающийся в манипуляции и использовании другого животного-хозяина для выращивания потомства животного-паразита.
Рис. Гнездовой паразитизм: белая трясогузка выкармливает птенца кукушки
Сверхпаразитизм — паразитирование одного паразита (сверхпаразит) в другом.
Широко распространен у перепончатокрылых насекомых среди наездников. Однако сверхпаразитизм встречается и в других группах животных. Некоторые трематоды живут в ракообразных — эктопаразитах морских рыб. Обнаружен также как минимум один вирус, поражающий другие вирусы.
Рис. Сверхпаразитизм: 1 — капуста; 2 — гусеница капустной белянки; 3 — наездник-паразит; 4 — наездник-сверхпаразит
Внутривидовой паразитизм
Внутривидовой паразитизма часто связан с паразитированием самцов на самках.
Рис. Самка австралийского клопа-водомерки Phoreticovelia disparata с самцом-захребетником на спине
Рис. Самка глубоководного удильщика с карликовым самцом
Омовампиризм — питание одного гематофага на другом. Встречается среди иксодовых клещей.
Некоторые виды паразитов в процессе эволюции начинают выделять вещества, необходимые для организма хозяина. В таких случаях паразитизм переходит в мутуализм, т.к. оба организма становятся зависимы друг от друга.
(0/0) НЕЙТРАЛИЗМ
Нейтрализм — тип взамоотношений, при котором совместно обитающие на одной территории организмы не влияют друг на друга.
Например, белки и лось в одном лесу не контактируют друг с другом.
(+/0) КОММЕНСАЛИЗМ
Комменсализм — тип взамоотношений, при котором один из видов получает какую-либо пользу, а другому взаимоотношения безразличны.
Виды комменсализма:
квартирантство;
сотрапезничество;
нахлебничество.
Квартирантство (синойкия) — форма комменсализма, при которой один вид использует другой (его тело или его жилище) в качестве убежища или своего жилья. Особую важность приобретает использование надежных убежищ для сохранения икры или молоди.
Пресноводный горчак откладывает икру в мантийную полость двухстворчатых моллюсков — беззубок. Отложенные икринки развиваются в идеальных условиях снабжения чистой водой.
Рис. Горчак
Сотрапезничество — форма комменсализма, при которой несколько видов потребляют разные вещества или части одного и того же ресурса.
Например, трупами животных в экосистемах питается множество разных организмов — жуки-могильщики, личинки мух, грибы, бактерии и др.
Нахлебничество (эпиойкия) — форма комменсализма, при которой один вид потребляет остатки пищи другого.
Нахлебничество распространенено между крупными хищниками падальщиками.
Рис. Нахлебничество
Примером нахлебничества служат взаимоотношения рыбы-прилипалы, обитающей в тропических и субтропических морях, с акулами и китообразными. Передний спинной плавник прилипалы преобразовался в присоску, с помощью которой та прочно удерживается на поверхности тела крупной рыбы. Биологический смысл прикрепления прилипал заключается в облегчении их передвижения и расселения.
Рис. Акула и прилипала
АМЕНСАЛИЗМ
Аменсализм — форма взаимоотношений, при которой один из совместно обитающих видов угнетает другой, не получая от этого ни вреда, ни пользы.
Пример: светолюбивые травы, растущие под елью, страдают от сильного затемнения, в то время как сами на дерево никак не влияют. В еловом лесу практически не развит подлесок.
Рис. Еловый лес
Некоторые виды плесневых грибов выделяют вещества, токсичные для других микроорганизмов (антибиотики и т.п.)
Существует альтернативние разделение на формы взаимоотношений между организмами:
Симбиоз — любое положительное взаимодействие между видами:
мутуализм
протокооперация
комменсализм
Нейтрализм — отсутствие взаимодействий между видами.
Антибиоз — любые отрицательные взаимодействия между видами:
аменсализм
хищничество
конкуренция
паразитизм.
Источник