Основні поняття й ключові терміни: ГОСТАЛЬНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ІСНУВАННЯ. Онтобіонти. 

Пригадайте!  Що таке симбіоз?

Поміркуйте! 

У Джонатана Свіфта (1667–1745), автора всесвітньо відомих творів про Гуллівера, є такі рядки:

Під мікроскопом він відкрив, що на блосі живе й її кусає блішка;

На блішці ж тій існує блошеня – манюня,

У блошеня ж встромляє зуб сердито блошиненя...

І так ad infinitum, тобто без кінця.

Які ж особливості організмів як середовища життя для інших організмів?

ЗМІСТ 

Що вирізняє гостальне середовище існування? 

ГОСТАЛЬНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ІСНУВАННЯ (від англ. host – господар) – це біотичне середовище існування, пов’язане з ресурсами живого організму. Особливо сті організмів як середовища існування визначаються їхньою будовою, процесами життєдіяльності та поведінкою. І що складнішою є організація організмів-хазяїв, то більш різноманітними є умови існування для співмешканців.

Організм як середовище існування має низку переваг перед іншими середовищами життя: стабільність водного режиму, сталість сольового складу, велика кількість їжі, захищеність мешканців, відсутність температурних перепадів. Водночас гостальне середовище життя має й певні недоліки для його мешканців: обмеженість життєвого простору, незначний вміст кисню, нестача світла, наявність захисних бар’єрів та ін.

Лімітуючими чинниками в гостальному середовищі є біотичні впливи з боку організму хазяїна. У випадку сумісного проживання співмешканців декількох чи багатьох видів обмежувальні впливи можуть мати ресурси середовища або анти біотичні відносини.

Отже, гостальне середовище є специфічним біотичним середовищем із своїми перевагами й недоліками для його мешканців. 

Як організовані відносини між мешканцями гостального середовища життя?

Онтобіонти – мешканці гостального середовища життя. Віруси, одно- та багатоклітинні організми мають своїх численних внутрішніх або зовнішніх мешканців. Наприклад, організм людини є середовищем життя для вірусів, бактерій, архей, грибів й тварин, серед яких наявні мутуалісти, коменсали та паразити зі своїми складними симбіотичними й антибіотичними відносинами. Онтобіонти освоїли усі рівні організації живих істот від молекулярного до біосферного, від вірусів до ссавців. Їм стали доступними майже всі структурні елементи будови живого організму – клітини, тканини й органи. Серед них наявні й внутрішньоклітинні мешканці, частина яких може жити навіть в ядрі або мітохондріях.

Для онтобіонтів організм хазяїна є середовищем першого порядку, а зовнішнє середовище – вторинним. Усі впливи довкілля мають значення для онто біонтів лише в тому разі, якщо відображаються на параметрах внутрішнього середовища. Наприклад, добові ритми позначаються на організмі онтобіонтів через зміни метаболізму хазяїна.

Різноманітність відносин спостерігається не лише між хазяями та їх мешканцями, а й між самими мешканцями хазяїна. Показовою в цьому аспекті є симбіотична система термітів (іл. 27). Ці комахи споживають деревину, якою живляться джгутикові, а перетравлюють її ферменти-целюлази бактерій, які мешкають всередині джгутиконосців. Окрім того, бактерії-симбіонти ще фіксують азот.

Отже, гостальне середовище життя формується й розвивається  як біотичне середовище на різних рівнях організації  із різноманітними біотичними зв’язками. 

У чому своєрідність адаптацій організмів гостального середовища існування?

Своєрідність умов гостального середовища пов’язана з визначальним впливом біотичних екологічних чинників та опосередкованим впливом абіотичних, що зумовило й своєрідність адаптацій його мешканців. У чому ж полягає ця своєрідність?

Еволюція співмешканців відбувається разом з еволюцією їх хазяїв, тому прослідковується взаємозалежність адаптацій, що особливо чітко спостерігається в трофічних відносинах. Так, жуйні тварини, таргани, корабельні черв’яки споживають деревину, яку розщеплюють ферменти-целюлази симбіотичних бактерій або твариноподібних організмів; квіти мають нектарники для приваблювання бджіл; вестиментифери або молюски куфуси залежать від поживних речовин хемотрофних сіркобактерій.

Захист від несприятливих впливів, достатня кількість їжі, відносна сталість умов існування визначають і такий напрям еволюційних змін мешканців гостального середовища, як загальна дегенерація, що виявляється у спрощенні організації (втраті генів, органел, органів і навіть цілих систем органів). Наприклад, галові кліщі мають одну пару кінцівок замість чотирьох, як у всіх павукоподібних; у ціп’яків немає нервової системи й органів чуттів.

Незначний вміст кисню всередині організмів-хазяїв зумовлює у багатьох мешканців гостального середовища переважання анаеробного типу обміну. Необхідна енергія вивільняється завдяки гліколізу та різним видам бродіння.

У ектопаразитів або коменсалів для прикріплення до тіла хазяїна можуть бути спеціальні органи (присоски, гачки, кігтики), які розвиваються незалежним чином у різних груп. Так, присоски мають риби-прилипали, риб’ячі п’явки, печінковий сисун.

Отже, основними адаптаціями мешканців гостального середовища  є взаємозалежне живлення, спрощення організації, анаеробне  дихання, органи прикріплення тощо.

ДІЯЛЬНІСТЬ 

Практична робота 1

Визначення ознак адаптованості різних організмів до середовища існування 

Мета: формування умінь порівнювати особливості та адаптації різних мешканців до певного середовища існування.

Хід роботи

1.  Визначте видову назву та середовище існування запропонованих організмів.

2.  Визначте особливості середовищ існування за планом: а) визначальні ресурси; б) лімітуючі чинники; в) світловий режим; г) дія температури; д) вологість; е) хімічний склад.

3.  Укажіть екологічну групу та ознаки адаптованості організмів до середовища існування.

СТАВЛЕННЯ 

Біологія + Медицина. Мікробіом людини 

Мікробіом людини є сукупністю мікроорганізмів, які населяють людське тіла. За результатами досліджень у межах проекту «Мікробіом людини» («Human Microbiome Project») було встановлено, що в людині мешкає понад 10 тисяч видів мікроорганізмів, які є мутуалістами, коменсалами та паразитами. Обґрунтуйте значення різних форм симбіозу для підвищення адаптивного потенціалу організму людини.

РЕЗУЛЬТАТ