Razem lepiej

Wokół tajemnicy życia na Ziemi

W szkole uczniowie często poznają porosty jako przykład organizmów żyjących w symbiozie, co świetnie ilustruje podstawową zasadę współpracy w przyrodzie. Zwykle omawia się je w kontekście ekologii, gdzie stanowią przykład współistnienia organizmów różnych gatunków, które potrafią żyć razem i wzajemnie się wspierać, co zwiększa ich szanse na przetrwanie. Komponent grzybowy, określany jako mykobiont, należy w przeważającej części (około 98%) do workowców, rzadziej grzybów podstawkowych lub grzybów niedoskonałych. Komponentami autotroficznymi, określanymi mianem fotobiont, są prokariotyczne cyjanobakterie lub eukariotyczne zielenice. Grzyb dostarcza strukturę, w której osiedla się glon, zapewniając mu odpowiednie warunki do życia. Z kolei glon przeprowadza fotosyntezę, wytwarzając substancje odżywcze (głównie cukry), które są wykorzystywane przez grzyba. Dzięki tej współpracy oba organizmy mogą przetrwać w środowisku, które normalnie nie sprzyjałoby żadnemu z nich osobno (Wójciak 2010).

Porosty odegrały ważną rolę w zmianie naszego spojrzenia na funkcjonowanie przyrody. To właśnie dla porostów po raz pierwszy zastosowano termin symbioza i to dzięki nim pojęcie symbiozy na stałe zyskało miejsce w biologii. Ewolucja przestała być traktowana tylko jako walka i rywalizacja. Porosty pokazały, że możliwa jest bliska współpraca między różnymi królestwami organizmów.

W przyrodzie występuje wiele organizmów podobnych do porostów, które składają się z dwóch lub więcej odrębnych składników, współdziałających w ramach jednej, funkcjonującej całości. Na północno-zachodnich wybrzeżach Francji, w Bretanii, oraz wzdłuż brzegów kanału La Manche można spotkać niezwykłe „wodorosty”, które w rzeczywistości nimi nie są. To Symsagittifera roscoffensis – mały płaziniec o długości około 15 mm. Jego zielony kolor pochodzi od glonów Tetraselmis convolutae, które zamieszkują jego komórki parenchymy (Semmler et al. 2008). Całe życie płazińca, od narodzin do śmierci, odbywa się w ciele tego organizmu, a glony te wytwarzają pokarm, którym żywi się gospodarz. Po przeobrażeniu larwy w formę dorosłą, otwór gębowy płazińca traci swoje znaczenie i przestaje pełnić swoją funkcję. Glony symbiotyczne nie tylko dostarczają mu pokarmu, ale także pomagają w usuwaniu kwasu moczowego, przekształcając go w substancje przydatne dla siebie. Związek między tymi dwoma organizmami jest tak bliski, że granica między zwierzęciem a glonem jest praktycznie niemożliwa do określenia bez użycia zaawansowanego mikroskopu (Margulis 2000).

Przydaczniowate to grupa obejmująca największe spośród współczesnych małży, które korzystają z fotosyntezujących symbiontów. W rejonach Pacyfiku, w pobliżu Wielkiej Rafy Koralowej oraz w Oceanie Indyjskim, można spotkać największego przedstawiciela tego gatunku – przydacznię olbrzymią (Tridacna gigas). Może ona osiągać długość do 1,5 metra i ważyć aż 320 kg. Żywi się głównie dzięki symbiotycznym glonom Zooxanthella, które zamieszkują jej ciało i nadają jej charakterystyczną zieloną barwę. Z kolei koralowiec Montastraea cavernosa, zwany Wielką Gwiazdą Karaibów, jest jednym z kluczowych organizmów budujących rafę koralową. Charakteryzuje się zdolnością do fluorescencji – dzięki specjalnym białkom emitującym światło w nocy, widoczny jest jego blask. Światło to pochodzi od bakterii zamieszkujących koral. Montastraea jest przykładem organizmu, w którym polip, glony i bakterie współżyją w symbiozie, wymieniając się substancjami odżywczymi, które każdy z nich samodzielnie nie mógłby wytworzyć (Margulis 2000). Jedna z stułbi ma zielony kolor, który pochodzi od glonów zoochlorell, żyjących w endosymbiozie w jej endodermie. Dzięki tej współpracy, otrzymała nawet własną nazwę gatunkową – Chlorohydra viridissima. Obecność symbiontów sprawia, że jest mniej drapieżna niż inne gatunki stułbi (Habetha et al. 2003).

Dziś znamy wiele przykładów symbiozy, w której jeden organizm wnika w ciało drugiego, tworząc wspólne, bardziej efektywne życie. Są to tzw. „niedokończone” gatunki, powstające z współpracy różnych form życia.

Prof. Piotr Skubała

Literatura:
- Habetha M., Anton-Erxleben F., Neumann K., Bosch T. C. G. 2003. The Hydra viridis / Chlorella symbiosis. Growth and sexual differentiation in polyps without symbionts. „Zoology” 106: 101-108. doi.org/10.1078/0944-2006-00104.
- Margulis L., Symbiotyczna planeta, Wyd. CiS, Warszawa 2000.
- Semmler H., Bailly X., Wanninger A. 2008. Myogenesis in the basal bilaterian Symsagittifera roscoffensis (Acoela). „Frontiers in Zoology” 5, 14. doi.org/10.1186/1742-9994-5-14.
- Wójciak H., Porosty, mszaki, paprotniki, Multico Oficyna Wydawnicza, Warszawa 2010.