《常见的生物互利共生现象和以往对此关系的认识biaz》由会员分享，可在线阅读，更多相关《常见的生物互利共生现象和以往对此关系的认识biaz（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、常见的生生物互利利共生现现象和以以往对此此关系的的认识生物物的互利利共生现现象对于于多数人人来说还还是十分分陌生的的，离我我们最近近的共生生现象可可能是菜菜地里的的豆类植植物了。很很早种植植业者就就知道豆豆类非常常节省肥肥料，特特别是氮氮肥。现现在我们们知道豆豆科植物物（Leegumminoosaee）有和和根瘤菌菌科（RRhizzosrromeeae）共共生的习习惯，990%的的豆科植植物在根根部有一一种瘤状状的小突突起，当当中含有有固氮的的根瘤菌菌。每一一克干根根瘤中含含有一百百亿个根根瘤菌，可可以通过过生物固固氮现象象(biioloogiccalfixxatiionofnittrogge
2、n)把空气气中的NN2转化为为植物可可以吸收收利用的的NH3（Reff.22p2283）。实实际上生生物的共共生十分分普遍，发发菜，天天麻，胶胶瓜等重重要的经经济作物物都是共共生的结结果。地地衣是绿绿藻和真真菌类的的共生体体，真菌菌帮助保保持水分分和提供供营养素素，藻类类提供光光合作用用产生的的碳水化化合物，这这使得地地衣在奥奥陶纪(Orddoviiciaan)成成为最早早的在陆陆地上生生活的植植物(RRef.4p3884)。动动物中的的一些蚂蚂蚁会饲饲养特定定的昆虫虫，如蚜蚜虫：为为他们提提供保护护并获取取蚜虫的的蜜汁。（Ref.5p201）又如动物和植物的互利共生，渡渡鸟（Raphusca
3、lcullatus）和大头树（Calvariamajor）,渡渡鸟为大头树提供可使种子萌发的强壮砂囊，大头树为渡渡鸟提供营养丰富的果实（Ref.6p309）。以以往认为为互利共共生这种种紧密地地的相互互作用对对于生物物的作用用还是较较大的，大大多数生生态学教教材中喜喜欢强调调互利共共生造成成的协同同进化效效应，但但不把互互利共生生关系做做为最重重要的种种间关系系。有意意思的是是生态学学教材中中虽然不不把他认认为是最最主要的的关系，但但也常常常强调在在生态系系统发育育过程中中负相互互作用倾倾向于减减少的趋趋势（RRef.7p799）。实实际上这这种趋势势就是后后来新证证据提供供的互利利共生在在物
4、种形形成，生生态系统统形成，及及生物史史的一系系列重大大事件中中起的决决定作用用的主要要成因。但但由于资资料老旧旧（多数数停留在在50年代代以前），多多数教科科书不可可能让人人认识到到生物互互利共生生现象对对生物所所能起到到的重要要作用。近近几十年年来，各各种方面面发现全全面改变变了人们们对互利利共生问问题的认认识，对对于学生生来说全全面认识识互利共共生所起起的作用用，对于于理解生生物学的的基本现现象和基基本理论论是十分分重要。互利共生生的惊人人力量：到了世纪纪中期一一些惊人人的有关关互利共共生的事事实被各各种科学学探索揭揭示出来来。人们们开始对对互利共共生的认认识发生生重大改改变：！。互利利
5、共生可可以有很很多途径径形成（Ref.8p5）：最好的例子是生活在加勒比海的一种裸鳃类动物（nudibranch）以海葵类（seaanemone）作为食物,可是在这种软体动物吃下那些刺细胞动物（cnidarian）后，海葵的触手及致命的刺细胞从这种蛞蝓（Anculapacifica）的背上长出,成为了蛞蝓的致命武器。（Ref.9p37110p1两种生物的组织联系十分紧密就像是一种生物，最不可思议的是两者都可以正常繁殖，活像是希腊神话中的蛇发女妖美度沙。捕食关系居然可以被转化为生物间的互利共生，这是以往的生物学家没有想到的。还有在人人类的历历史上微微生物，寄寄生虫一一直是人人类的头头号大敌敌，它
6、和和人类的的恶性寄寄生关系系（paarassitiism）产产生了黑黑死病，伤伤寒等疾疾病并让让人无比比恐惧。20世纪抗生素和消毒剂的发明成了人类的福音，死于传染病的人数大大减少。人们动不动就服用抗生素，还有品种多样的打虫药，到处喷洒消毒剂，恨不得把这些寄生魔鬼斩尽杀绝。可是人类没有告别病痛的困扰。关节炎，营养不良等一连串的疾病开始折磨人类，人类比以前更易受到感染。研究的结果让人震惊，主要原因是人们现在太“干净”了，没有了微生物，寄生虫，免疫系统失去了正常工作的机会。同时，一些微生物长期和人类生活，他们的寄生副作用极小，有的甚至成为了抵御治病菌的最有效屏障，有的还为我们提供各种我们所需的营养素
7、，与人形成了十分密切的互利共生关系。人类的肠道就像是一个生态系统，任何一种正常生物的消失都会造成系统瓦解。各种菌株，虫卵被开发成治疗疾病的有效药物。这一类的例子告诉生物学家，寄生关系，捕食关系这样的对立关系也常常可以转化为互利共生。2互利利共生是是生态系系统中最最重要的的种间关关系，生生态系统统无法离离开互利利共生关关系存在在：组成成巨大的的珊瑚礁礁的珊瑚瑚纲动物物（annthoozoaans）和和特殊的的动物性性绿藻（zoochlorllae）动物性黄藻（Zooxanthellae），共生，珊瑚虫提供营养素（nutrient）,藻类则提供各种复杂的光合作用产物，藻类分布在珊瑚虫的组织内很难分
8、辨藻类个体。这种共生的结果是在浅海处的珊瑚靠光合作用的帮助产生了巨大的珊瑚礁，礁体是珊瑚虫分泌的巨大碳酸钙岩石，石灰石，热带海边的白色沙石，甚至石灰质的山峰和岛屿都是他们的杰作。但是分布在深海的珊瑚虫失去了藻类光合作用的帮助，也同时失去了地球上最伟大的生物创造力。（Ref.2p289,9p435）。共生关系是珊瑚礁，这种拥有惊人的多样性的生态系统的核心。更让人惊惊讶的是是就连我我们最熟熟悉的热热带雨林林（trropiicrrainnfooresst）生生态系统统也是建建立在生生物共生生的基础础之上的的。昆虫虫，鸟类类，哺乳乳类，很很多生物物为有花花植物的的授粉作作用，种种子传播播服务。植植物为
9、他他们提供供花蜜，果果实作为为回报。如如果没有有生物的的共生关关系，大大部分植植物就无无法生存存。而以以木质素素，纤维维素（ccellluloose）为为食的各各种动物物其身体体无法产产生相应应的酶（enzyme）,但是他们肠道里的微生物却为他们提供了这种能力，各种昆虫，哺乳类的肠道中都有特别的微生物使他们不致饿死。使全世界最大量的生物资源可以被动物利用。（Ref.2p285）同时各种共生于肠道之中的大量细菌产生的甲烷气体进入到大气中，使得甲烷这种还原性的气体成为地球大气的一个重要组成成分改变了大气的化学性质。这种成分和由叶绿素产生的远红外波（我们在之后的章节将看到这实际上也是生物共生的结果）
10、成为了生命的标志，为探索外星生命提供了重要线索。深海一直直被认为为是生命命的荒漠漠，但是是19777年在在加拉帕帕戈斯群群岛3220公里里的太平平洋中的的一处裂裂口的海海脊附近近，加尔尔文号上上的地质质学家发发现水下下26000米深深处有一一个动物物密集的的绿洲。有有大量11米长的的奇怪管管虫（RRifttiapacchypptilla），身身长300厘米的的蛤（CCalyyptoogennammagnnifiica），还还有一簇簇簇的贝贝类。以以及数量量极大的的蟹类，鱼鱼类，在在火山热热水喷口口(subbmarrineehyydrootheermaalvventt)周围围聚集成成很大的的群落
11、。那那些管虫虫十分奇奇怪，完完全没有有消化系系统（ddigeestiivesysstemm）,身体体的前端端有奇怪怪的羽毛毛状细丝丝，身体体中间有有奇怪的的结缔组组织团，被被称为营营养体。一一开始科科学家完完全无法法理解这这种生物物。后来来研究发发现，那那些细丝丝的作用用是让氧氧气，二二氧化碳碳进行交交换，同同时还把把剧毒的的硫化氢氢送到营营养体中中，营养养体中是是高密度度的内共共生细菌菌，细菌菌是依靠靠硫化氢氢的化能能自养者者(chhemoosynntheeticc)。管管虫成为为了喷口口生态系系统的生生产者，它它为细菌菌提供活活动和营营养的方方便，细细菌为它它提供生生活必需需的碳水水化合物
12、物。同样样的互利利共生现现象也发发生在同同一生态态系统的的其他生生物上，如如蛤，贝贝类,在腮上上有这种种共生的的硫细菌菌，这些些腹足类类动物一一直把他他们的腹腹足插入入热水口口，已获获得硫化化氢(RRef.111p557112pp38)。这种种生态系系统首次次提示人人们动物物，植物物，微生生物之间间的共生生，可以以开拓原原来无法法开拓的的生境（niches），这样现象非常普遍，不只限于地衣等生物，互利共生常常是创造全新体制（bodyplan）和新型生态系统的动力。更进一步步的说，一一个生态态系统中中各个生生物组成成的食物物链实际际上也是是一个复复杂的生生物间的的互利共共生关系系的集合合。（RR
13、ef.2p2880）首首先，捕捕食关系系看起来来是对一一方有害害的，但但实际上上如果从从基因选选择的角角度分析析，它实实际上常常常是一一个互利利共生的的关系。由由于捕食食者的存存在反而而使强者者的基因因比例提提高。和和哺乳类类普遍的的杀婴现现象一样样，捕食食实际上上是一种种基因自自私性的的极端表表现，（Ref.13p83）北美有关鹿群和狼的生态研究很好的证明了这一点。其次我们可以想象从一个最简单的生态系统出发：如果只有生产者和分解者，实际上他们是互利共生的关系，一方的产物是另一方的营养。这恰恰是一个自催化系统(autocatalytic)，是一系列循环的互相连锁的化学反应或反应系统（一个生物可
14、以看作是一个反应系统）。按照艾根（Eigen）的革命性观点，一个自催化系统可以在对原反应中至少两个组分有利的条件下，通过增加新的循环途径达到新的复杂水平。换句话说，生态系统通过互利共生关系增加复杂性（Ref.14p465Ref.15p11）。所以说互利共生开拓新生境，创造新的生态系统，并保持生态系统的运转，在生态系统中有着无与伦比的作用。在国外全新的生态学教科书中，以上认识已经成为了共识，以较大篇幅来介绍互利共生的内容。互利共生生与生物物进化：正如如伟大的的生物进进化学家家迈尔所所说的：“进化论论是生物物学最大大的统一一理论”（Reff.116pp1）。进进化论的的理论，思思想和观观点渗透透到
15、生物物学的各各个领域域，并为为各领域域提供理理论指导导。18859年年达尔文文的名作作物种种起源发发表，带带来了人人们对于于生物产产生的观观念的巨巨大变革革，达尔尔文以自自然选择择为基础础的进化化论被恩恩格斯认认为是119世纪纪最伟大大的发现现之一。142年来，自然选择理论经历无数严格认真的研究，吸收了大量的新证据，经过了改良和发展，仍然是强有力又异常简单的理论。但是也受到了来自各种生物学分支学科的证据的挑战，最有力的证据包括：。1古古生物方方面：随随着研究究手段和和研究范范围的提提高和扩扩大，古古生物学学在200世纪发发展迅速速。达尔尔文在他他的物物种起源源一书书中以物物种通过过渐进的的对微
16、小小饰变的的积累改改变生物物的形态态结构和和生理过过程。虽虽然书中中没有太太多的提提到成种种的问题题，但是是达尔文文指出生生物的隔隔离等效效应，使使得渐进进的饰变变过程得得以想不不同方向向发展，从从中间类类型逐渐渐过渡出出新种。对对于中间间类型在在地质历历史中极极少发现现的问题题，达尔尔文解释释为地质质纪录的的不完整整性。可可是，现现代古生生物学发发现地质质纪录常常常还是是很完整整的，可可是中间间类型仍仍然难觅觅踪迹。更更惊人的的是，随随着布尔尔基斯页页岩（BBurggesssshhalee），澄澄江生物物群(cchenngjiianggbiiotaa)等重重要生物物群的发发现和研研究,发现由由多细胞胞组成的的，有分分化的组组织结构构的生物物一直到到由前寒寒武纪向向寒武纪纪过渡的的时期才才开始繁繁荣，这这一过渡渡时期，标标
