Simbiosi mutualistica
La simbiosi mutualistica (dal greco: συν = insieme; βιος = vita) nei termini più generici è la stretta relazione fra oggetti, azioni o persone diverse, per trarne un beneficio reciproco.
Il termine fu coniato da Heinrich Anton de Bary nel 1879 per qualificare la natura dei licheni, ch'egli dimostrò essere un'associazione fra un'alga e un fungo. Egli definì la simbiosi come “... Zusammenleben ungleichnamiger Organismen …” cioè “….il vivere insieme di organismi con diverso nome…”.
Oscar Hertwig l'adottò poi per indicare associazioni simili tra due organismi di diversa specie.
Come hanno rilevato studi paleontologici, l'esistenza di casi di simbiosi simili a quelli attuali risale a periodi storici ben precedenti la comparsa dell'uomo.
Concetti generali e terminologia
Il mutualismo è una condizione estremamente diffusa tra gli organismi viventi e coinvolge organismi appartenenti a tutti i regni del vivente. Si va da quelle molto famose tra i pesci pagliaccio e gli anemoni di mare a quelle forse più sconosciute tra gli afidi e alcuni batteri o ancora tra piante e funghi o piante e batteri. L'uomo stesso partecipa ad alcune associazioni simbiotiche con batteri.
Nel rapporto di simbiosi si parla in genere di un partner ospite e di uno simbionte. Molto semplicisticamente, l'ospite è il partner più grande, mentre il simbionte è quello più piccolo.
In base alla duratura dell’associazione si possono distinguere simbiosi cicliche e simbiosi permanenti.
- nella simbiosi ciclica il simbionte viene acquisito ad ogni generazione dall’ospite e quindi i partner hanno vita autonoma.
Esempi di questo tipo di associazione sono:
- simbiosi tra piante e azotofissatori (rizobi, Frankia, cianobatteri)
- simbiosi micorrizica
- simbiosi lichenica
- simbiosi tra funghi e cianobatteri (Geosyphon pyriforme)
- nella simbiosi permanente il simbionte vive esclusivamente in associazione con l’ospite. Si possono ulteriormente distinguere:
I tipi di mutualismo
La simbiosi in natura può essere divisa in due distinte categorie: ectosimbiosi e endosimbiosi.
- Nell'ectosimbiosi il simbionte vive sulla superficie corporea dell'ospite, compresa la superficie interna del dotto gastrico o di dotti delle ghiandole esocrine.
- Nell'endosimbiosi il simbionte vive nello spazio intracellulare o intercellulare dell'ospite.
La simbiosi, specialmente l'endosimbiosi, permette in genere di acquisire nuove funzioni sia metaboliche (fotosintesi, azotofissazione, chemiosintesi, degradazione della cellulosa) che non metaboliche (Luminescenza, protezione da agenti chimici, fisici, biologici).
In biologia si possono distinguere vari tipi di simbiosi sulla base dei rapporti trofici:
- mutualismo, in cui entrambe le specie ricevono un vantaggio (+ +);
- commensalismo od inquilinismo, nei casi in cui la simbiosi è indifferente per l'ospite e vantaggiosa per il commensale (nel caso questo riceva cibo) o l'inquilino (nel caso riceva "alloggio") (+ 0);
- amensalismo, quando l'associazione è svantaggiosa per un membro ed indifferente per l'altro (- 0)
- parassitismo, quando il parassita ottiene un vantaggio danneggiando l'ospite (+ -).
Il confine tra i tipi di simbiosi non è sempre netto. Un commensale o inquilino, ad esempio, può divenire un parassita in specie diverse dall'ospite usuale, oppure in caso di debilitazione dell'ospite (opportunismo).
In effetti, mutualismo, parassitismo e commensalismo non sono categorie distinte di interazione e dovrebbero essere piuttosto percepite come un continuo di interazioni che variano dal mutualismo al parassitismo. L'orientamento di una interazione simbiotica può cambiare durante il corso della vita dei simbionti a causa di variazioni nello sviluppo o anche per cambiamenti dell'ambiente nel quale l'interazione avviene.
Esempi di simbiosi
Come detto, sono innumerevoli i casi in natura di simbiosi. come i funghi, che aiutano l' albero a svilupparsi fornendogli sali minerali molto utili e ricevendo gli zuccheri.
Simbiosi tra animali
- Un esempio di mutua simbiosi è la relazione tra i pesci pagliaccio (genere Amphiprion, famiglia, Pomacentridae) che abitano tra i tentacoli degli anemoni dei mari tropicali. Il pesce territoriale protegge l'anemone dai pesci che si nutrono di anemoni, e a loro volta i tentacoli urticanti dell'anemone proteggono il pesce dai suoi predatori, in quanto un muco speciale sul pesce simbionte lo protegge dai tentacoli urticanti.
- Un altro esempio è il Gobius, che talvolta vive insieme ad un gamberetto. Il gamberetto scava e ripulisce una tana nella sabbia nel quale vivono sia il gamberetto che il pesce. Il gamberetto è quasi cieco, cosa che lo lascia vulnerabile ai predatori quando si sposta sopra il livello del terreno. In caso di pericolo il pesce tocca il gamberetto con la coda per avvertirlo. Quando ciò avviene, entrambi si ritraggono rapidamente nella tana.
- Una simbiosi biologica famosa, in riva ai fiumi, è la relazione fra il piviere egiziano (Pluvianus aegyptius) e il coccodrillo. In questa relazione, il coccodrillo arriva perfino a tenere le fauci spalancate, per permettere all'uccello di far pulizia degli avanzi e dei parassiti sui denti. Per l'uccello, questa relazione non è solo una fonte di cibo sicura, ma anche uno scudo contro i predatori che mai si azzarderebbero ad avvicinarsi al coccodrillo per attaccare l'uccello.
Simbiosi ed Evoluzione
La biologa Lynn Margulis, famosa per la ricerca sull'endosimbiosi, ipotizza che le simbiosi possano costituire un'importante componente dell'evoluzione. Considera infatti la nozione darwiniana dell'evoluzione, guidata dalla competizione, come incompleta, e afferma che l'evoluzione è fortemente basata sulla cooperazione, interazione, e dipendenza mutuale tra organismi. Secondo Margulis e Sagan (1986), "la Vita non colonizzò il mondo attraverso il combattimento, ma per mezzo dell'interconnessione". Come negli umani, gli organismi che cooperano con altri della loro specie o di specie differenti, spesso sopravvivono di più rispetto ad altri che non lo fanno[senza fonte].
Teoria endosimbiotica seriale
Secondo una teoria accettata, cioè la teoria endosimbiotica o teoria endosimbiotica seriale, nata alla fine del secolo XIX, ma riscoperta e riproposta da Lynn Margulis negli anni settanta e ottanta, le cellule eucariote come le conosciamo oggi avrebbero tratto origine dalla simbiosi con organismi procarioti. I vari organelli all'interno della cellula eucariote (mitocondri e cloroplasti in particolar modo), avrebbero avuto origine cioè dall'associazione simbiotica di alcuni procarioti ancestrali che possedevano particolari funzioni ("produrre" energia, attivazione fotosintesi, ecc)con altre cellule. Nel corso dell'evoluzione questa associazione si fece probabilmente sempre più stretta con modificazioni genomiche e funzionali sempre più interdipendenti tra i vari partner dell'associazione. In questo modo si arrivò probabilmente alla costituzione di una simbiosi permanente alla quale nessuno dei vari partner poteva più sottrarsi a scapito della propria stessa sopravvivenza, fornendo così le basi per la comparsa delle cellule animali e vegetali.[1] [2] [3] [4] [5].
Il concetto di Simbiosi in altri campi
Dagli anni cinquanta è invalso l'uso in medicina e in psicologia di considerare simbiosi anche:
- il rapporto materno-fetale durante la gravidanza
- il rapporto materno-infante, durante l'allattamento (simbiosi psicologica normale o simbiosi infantile)
- il rapporto materno-bambino durante i primi anni di vita (simbiosi patologica)
- il rapporto simbiotico che ci può essere fra due amici
- il rapporto simbiotico che ci può essere fra due innamorati
- il rapporto simbiotico che si instaura in qualche coppia coniugata
Note
- ^ Margulis, Lynn, 1982, Early Life, Science Books International, ISBN 0-86720-005-7
- ^ Margulis, Lynn, 1970, Origin of Eukaryotic Cells, Yale University Press, ISBN 0-300-01353-1
- ^ Wallin IE (1923). "The Mitochondria Problem". The American Naturalist 57:650: 255-261
- ^ Mereschkowsky C (1905). "Über Natur und Ursprung der Chromatophoren im Pflanzenreiche". Biol Centralbl 25: 593-604
- ^ Schimper AFW (1883). "Über die Entwicklung der Chlorophyllkörner und Farbkörper". Bot. Zeitung 41: 105-14, 121-31, 137-46, 153-62
Bibliografia
- Lynn Margulis and Dorion Sagan, Microcosmos: Four Billion Years of Evolution from Our Microbial Ancestors. Summit Books, New York, 1986. ISBN 0-520-21064-6
- Jan Sapp Evolution by Association, Oxford University Press, 1994. ISBN 0-19-508821-2
Voci correlate
- Actinorriza
- Aposimbiotico
- Azotofissazione
- Micorriza
- Simbiosi in Psicologia
- Acquaponica - un esempio di simbiosi artificialmente indotta
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