Бактерии симбионты человека, животных и растений: примеры, питание, значение

Слово «симбиот» происходит от древнегреческого «совместная жизнь, сосуществование» и обозначает различные живые организмы, поддерживающие существование друг друга. Процесс близкого и длительного сосуществования разных видов живых организмов называется симбиозом.

Такие симбионтные отношения успешны, если они приносят пользу всем участникам процесса и увеличивают их шансы на выживание. Ярким примером являются бактерии-симбиотики, обитающие в кишечнике человека, без которых процесс пищеварения и, следовательно, наша жизнь были бы невозможны.

Что делать в такой ситуации? Для начала рекомендуем. В этой статье подробно описаны методы борьбы с паразитами. Также рекомендуем обратиться к специалисту.

Симбиотические бактерии человека, животных и растений: примеры, питание, значение

Симбиотические бактерии, обитающие в кишечнике, потребляют остатки пищи, не усвоенные человеческим организмом. Они также обеспечивают организм витаминами и предотвращают чрезмерное распространение болезнетворных бактерий (кишечная палочка, энтерококки, бифидобактерии, лактобациллы и т.д.).

Симбионты в организме человека

В том случае, если симбиоз приносит пользу одному из «соседей по комнате» и вредит другому, мы говорим о паразитизме. Например, блохи используют собаку в качестве источника пищи, поэтому они паразиты. Но собака проживет достаточно спокойно без блох, а вот блохам без собаки не обойтись.

Мы думали, что бактерии — это плохо. Однако, как и люди, бактерии могут быть всех типов. Если уберечь человека от всех микробов и бактерий, которые живут в нем и на нем, то этот несчастный человек долго не протянет.

Связь человека с окружающим миром сложилась в процессе эволюции и представляет собой гармоничную систему симбиотических отношений. Без существования бактерий, вирусов, сапрофитов (утилизация отходов) и даже паразитов невозможно существование единой системы под названием «человек».

Симбиотические бактерии живут в нашем кишечнике, на слизистых оболочках, на коже и составляют так называемую нормальную микрофлору. Наши местные микроорганизмы:

  1. Защитите все свое тело, убив или лишив пищи «чужеродных» бактерий. Они не позволяют опасным микробам или вирусам извне оседать на коже или слизистых оболочках, создавая таким образом иммунную систему организма.
  2. Участвуйте в пищеварении. Бактерии, обитающие в кишечнике человека, вырабатывают пищеварительные ферменты, без которых невозможно усвоение определенных видов пищи.

В формировании нормальной микрофлоры человека принимают участие около 500 видов различных бактерий. Поэтому наличие кишечной палочки в организме человека (в определенных количествах) является непременным условием переваривания лактозы. В свою очередь, лактобациллы превращают лактозу и другие полученные углеводы в молочную кислоту, участвуя в процессе получения энергии.

Симбиотические бактерии человека, животных и растений: примеры, питание, значение

Где живут и чем питаются

Бактерии встречаются практически на всем протяжении желудочно-кишечного тракта, от рта до прямой кишки. Но самые важные живут в кишечнике. Здесь производят ферменты и витамины, без которых процесс пищеварения просто невозможен.

Читайте также:  Entamoeba Histolytica: жизненный цикл развития, какие болезни вызывает, симптомы

В каждом отделе кишечника живут именно те микроорганизмы, которые адаптированы к определенным условиям жизни и содержанию питательных веществ. Например, в слепой кишке наибольшую группу составляют бактерии, расщепляющие целлюлозу, что позволяет обрабатывать волокна.

Бактериям тонкого кишечника приходится выживать в довольно сложных условиях. Именно здесь обнаруживаются агрессивные вещества, губительные для многих микроорганизмов. Например, соляная кислота, необходимая для пищеварения, убивает значительное количество микробов. Лишь несколько видов бактерий и дрожжей способны выжить в такой среде.

Кроме того, именно в тонком кишечнике полным ходом идет всасывание питательных веществ. Это означает, что бактерии должны бороться за пищу с самим организмом. А еще сюда попадают не полностью переработанные вещества, которые не всегда подходят для питания бактерий.

Тонкая кишка связана с кровеносной и лимфатической системами, которые транспортируют полученные питательные вещества. А нервная система по сигналу тонкой кишки регулирует состав и количество гормонов, необходимых организму. То есть тонкий кишечник, благодаря своим симбионтам, является энергетической станцией и поставщиком питательных веществ.

В толстом кишечнике бактерии живут намного свободнее, поэтому их количество и видовое разнообразие намного больше. В толстой кишке тело отправляет непереваренные остатки пищи и другие отходы (фрагменты размером с молекулу) для дальнейшего удаления наружу.

Симбиотические бактерии человека, животных и растений: примеры, питание, значение

Что представляет опасность для бактерий-симбионтов?

Антибиотики — относительно недавнее изобретение человека. Сложно подсчитать, сколько жизней было спасено благодаря этому открытию. Однако, как известно, за все нужно платить. Антибиотики убивают все бактерии, не делая различия между хорошими и плохими.

Именно поэтому после приема антибиотиков микрофлора кишечника выглядит очень грустно. Это мгновенно влияет не только на наше пищеварение, но и сильно снижает иммунную систему. То есть получается, что опасность заражения очередным заболеванием возрастает после приема лекарств, предназначенных для защиты нашего здоровья.

Ученые пытаются разорвать этот порочный круг, разрабатывая новые целевые препараты. Но долгие годы широкого применения антибиотиков привели к тому, что микрофлора человека ослабевает. А отсутствие или недостаточное количество симбиотических бактерий приводит к целому ряду хронических заболеваний: диабету, раку, ожирению и так далее

Симбиотические бактерии человека, животных и растений: примеры, питание, значение

Внутриклеточные симбионты

Симбионты нередко могут жить внутри клеток своего «хозяина». Если говорить о самих водорослях, то их называют эндофитами. Они образуют эндосимбиоз, который уже намного сложнее описанных выше явлений. При этом между партнерами уже сложились тесные, прочные и долгосрочные связи. Их главное отличие состоит в том, что такие симбиотические простейшие идентифицируются только после достаточно подробных и сложных цитологических исследований.

Важно! Ученые сравнительно давно доказали, что важнейшие клеточные органеллы — митохондрии у животных и хлоропласты у растений — сформировались с незапамятных времен именно благодаря симбиотическим отношениям. Когда-то они были независимыми организациями.

В какой-то момент эти внутриклеточные симбионты перешли к полностью «оседлому» существованию внутри живой клетки, а затем стали полностью зависеть от нее, передав контроль над своим геномом ее ядру (частично). Таким образом, мы можем с уверенностью сказать, что все известные в настоящее время формы жизни, стремящиеся к взаимовыгодному существованию, имеют все шансы когда-нибудь стать единым целым с теми организмами, с которыми они сегодня связаны.

Читайте также:  Стрептококк 10 в 3, 4, 5, 6, 7 степени в горле у ребенка и взрослого: симптомы и как лечить

Симбиотические бактерии человека, животных и растений: примеры, питание, значение

Как симбионты проникают внутрь клетки?

Как микроорганизмы попадают в клетки высших животных и растений? У некоторых видов есть механизмы, специально предназначенные для этого. И часто они находятся не в самом симбионте, а на «принимающей стороне». Есть такой маленький водяной папоротник — Азолла (Azolla). В нижней полости его листьев есть узкие ходы, ведущие к специализированным полостям для выделения слизи. Именно в эти полости попадают сине-зеленые водоросли анабены (Anahaena azollae), которые плавают в пещерах вместе с потоком воды.

Папоротник разрастается, каналы захватываются, водоросли остаются в полной изоляции. Ученые давно пытались создать на основе азоллы колонии других видов, но успеха не добились. Можно с уверенностью сказать, что образование симбиотической связи возможно только в случае полного совпадения ряда параметров. Кроме того, этот союз отличается выраженной видовой специфичностью.

Следовательно, симбионты — это организмы, которые питаются определенными процессами своего вида (азотфиксирующие микроорганизмы), делятся с партнером ценными веществами, но при этом нуждаются в определенных условиях, которые может обеспечить только он.

Симбиотические бактерии человека, животных и растений: примеры, питание, значение

Чем выгодно такое сосуществование?

Обратите внимание, что в полостях азол содержится много азотистых соединений. Сине-зеленые водоросли, попадая в организм папоротника, не только активно их усваивают, но и полностью теряют способность к самовосстановлению атмосферного азота. Симбиотические организмы обмениваются, снабжая папоротник кислородом и некоторыми органическими веществами.

Следует отметить, что эти симбионты практически не претерпевают изменений во внутренней организации. Однако не во всех случаях внутриклеточного симбиоза. Чаще всего те водоросли, которые вступают во взаимовыгодное сотрудничество с другими организмами, отличаются полным восстановлением клеточной мембраны. Например, это происходит у сине-зеленых водорослей, которые образуют симбиотические отношения с некоторыми видами морских губок.

Симбионты в мире растений

Даже растения в своем стремлении к выживанию без колебаний используют симбионтов. Например, всем известный лишайник — это, по сути, не отдельное растение. Это симбиотическая система зеленых водорослей и грибов.

Как вы знаете, водоросли не могут выжить без воды, а грибы не могут самостоятельно синтезировать питательные вещества (они используют то, что вырабатывают другие микроорганизмы). Но в симбиотической группе эти дефекты взаимно устраняются. Водоросли, используя фотосинтез, создают питательные вещества для грибов, а взамен получают комфортную среду обитания: необходимую влажность, кислотность почвы, защиту от ультрафиолета. В результате лишайникам удается не только выжить, но и чувствовать себя в полной безопасности в довольно сложных условиях, где им нет конкурентов за место под солнцем.

Еще один пример симбиоза — орхидеи, в корневой системе которых живут грибы и микроорганизмы. В этом тройном союзе бактерии ответственны за тесную связь между растением-хозяином и симбиотическим грибком. Самое удивительное, что не только грибы и микроорганизмы не могут существовать без растения, но и орхидея погибает при уничтожении ее симбионтов.

Читайте также:  Патогенная сальмонелла: патогенные микроорганизмы сальмонеллы

Симбиотические бактерии человека, животных и растений: примеры, питание, значение

Но, пожалуй, наиболее ярким примером симбиотической системы растений являются клубеньковые бактерии в союзе с растениями семейства бобовых.

Пример симбиоза

Воздух, которым мы дышим, содержит азот (до 78% от общего количества). Этот химический элемент обязательно входит в состав белков и нуклеиновых кислот, а значит, он жизненно важен для всех живых организмов на Земле.

Люди и животные получают азот с пищей, в основном из белков животных и растений. Но откуда растения получают азот?

Одни только растения не умеют получать азот непосредственно из атмосферного воздуха. Почва тоже содержит азот, но, во-первых, его очень мало, а во-вторых, значительная его часть содержится в органических соединениях, которые растения не могут усвоить.

здесь в игру вступают азотфиксирующие бактерии. Они знают, как превращать азотсодержащие органические соединения в минералы (нитраты), пригодные для питания растений.

Отдельное место в наборе азотфиксирующих бактерий занимают так называемые корневые клубеньки. Эти симбиотические микроорганизмы образуют клубеньки на корнях бобовых (клевер, люпин, горох, вика). Клубеньковые бактерии связывают свободный атмосферный азот и доставляют его прямо на стол своего растения-хозяина.

Следовательно, с помощью клубеньков симбионтов растения могут получать азот, а микроорганизмы, в свою очередь, получать от растений питательные вещества (продукты углеводного обмена и минеральные соли) для собственного роста и развития.

Для успешного развития системы симбионт (растение + микроорганизм) необходимы определенные условия:

  • штамм бактерий.
  • влажность;
  • реакция почвы;
  • температура;

В естественных условиях встречаются комочковые бактерии разных видов, и не все из них достаточно эффективны. Поэтому в сельском хозяйстве используют производные штаммы микроорганизмов, заражая ими бобовые, что приводит к увеличению урожайности.

Однако в случае с бобовыми культурами симбиоз необходим. Если в почве достаточно азота (например, азотных удобрений), клубеньковые бактерии потеряют свое значение для хозяина, и их колонии будут уничтожены самим растением.

Заключение

Следовательно, симбиоз — вещь важная, необходимая, а иногда и жизненно необходимая. У высших животных, растений, грибов, бактерий, водорослей есть симбиотические системы… Одним словом, практически везде. И мы не смогли бы даже выжить, но мы не смогли бы даже родиться, если бы не создали инструмент выживания, столь же мощный, как система симбионтов.

Победить паразитов можно!

— Надежное и безопасное избавление от паразитов за 21 день!

  • Эффективно уничтожает большинство видов гельминтов за 21 день.
  • Абсолютно безопасно;
  • Он выводит из организма продукты жизнедеятельности паразитов.
  • Защищает печень, сердце, легкие, желудок, кожу от паразитов;
  • В состав входят только натуральные компоненты;
  • Не вызывает побочных эффектов;

Теперь действует программа льготной бесплатной упаковки. Читать .

Ссылка на основную публикацию