Почви и живот

чрез

Когато започнах пътуването си в научното изследване на почвите, бях информиран, че в него има такива два вида организми, способни да фиксират атмосферния азот . Един от тях беше симбиотичен задължителна коренова система на някои растения, докато другата е съставена от безплатни форми които живееха на земята без големи зависимости. Почти всички книги подчертават първата, като подценяват влиянието на втората. Последните открития ни информират за това симбиозата е от съществено значение и при други таксономични групи (като мравки и термити), докато свободните форми са по-важни от преди смятаното дотогава. И двамата играят a жизненоважна роля в азотния цикъл и много други .


Например, симбиотичните бактерии са позволили растителността на мравките, точно като него отглеждане на гъби, както за тези, така и за термити . Те са който обогатяват основно почвата на тропическите и субтропичните екосистеми с това съединение в бионалична форма, тъй като атмосферното не е. Структурата и динамиката на тези биоми биха били много различни без тях . Фактът, че тези животни съхраняват повече биомаса, отколкото всички останали заедно, поне във влажните тропически гори, свидетелства за огромната им стойност. Всъщност тази, която мравките са едни от насекомите с най-голямо биологично разнообразие от видове е резултат от такава симбиоза .

Такива бактерии се наричат ​​Rhizobiales. Според Уикипедия:

Rhizobiales е от порядъка на алфа протеобактериите. Ризобиите, които фиксират азота и които са симбионти в корените на растенията, са класифицирани в тази група в различни семейства

Всичко това остава много далеч от жестокия образ, който ултрадарвинистите налагат върху тяхната визия за природата и еволюцията на живота . Ще продължим да говорим за темата в следващия пост. Днес ви оставям информация за полета (навеса на горите), за да влезете в следващия пост на земята, където степента на изтънченост и структурираност на такива Връзката между симбионтите между растения и насекоми е още по-голяма и по-очарователна . Превел съм предложените новини Sciencedaily на испански-кастилски, параграф по параграф, оставяйки англосаксонците отпред и отдолу тези, които можем да разберем на нашия език. Преценете сами ролята на сътрудничеството в еволюцията на живота и структурирането на екосистемите и биогеохимичните цикли .

Хуан Хосе Ибаниес


ScienceDaily (2 декември 2009 г.) - Множество независими асоциации между rhizobiales и растителноядни мравки осигуряват сериозни доказателства, че симбиотичните бактерии са улеснили еволюцията на нектар и ексудат, хранещи се при мравките и тяхното облъчване в иначе негостоприемни местообитания на козирките на тропическите гори, осигурявайки нов пример за иновации чрез симбиоза .

ScienceDaily (2 декември 2009 г.) -Множество независими асоциации между Rhizobiales и растителноядни мравки предоставят сериозни доказателства, че симбиотичните бактерии са довели до еволюцията на жизнен цикъл, който включва хранене от нектар и други ексудати, благоприятстващи радиацията от тези гнездящи се в почвата животни в негостоприемните местообитания на козирките на тропическите гори, осигурявайки ярки пример за иновации чрез симбиоза .

Общо казано, мравките имат две различни стратегии за хранене. Голяма част от всички видове са „месоядни,”Означава, че са хищници-генералисти хранене с други малки животни или почистване на останките им. Някои обаче са „тревопасни“. Това не означава, че те ядат само растения; по-скоро по-голямата част от диетите им се състоят от растителни вещества. Например, някои фуражи на лепкави течности, произведени от растения за привличане на мравки, наречени екстра-флорален нектар; други се хранят с преработеното растение сок, отделен от смучещи растения насекоми като скални насекоми и листни въшки. Тревопасните мравки вероятно ще бъдат силно недооценен компонент на глобалната фауна, тъй като сред тях има много специалисти по тропическите горски навеси, а горският навес остава и до днес изненадващо неизследван .

Най-общо казано, мравките имат две различни стратегии за хранене . Голяма част от видовете са "месоядни". Те са хищници-генералисти, които се хранят с други малки животни или с останките им. Някои обаче са "тревопасни". Това не означава, че ядат само растения, но че по-голямата част от диетата им се състои от суровини, получени от зеленчуци. Например, някои фуражи или поглъщат лепкавите течности, произведени от растения, чиято мисия е да привличат самите мравки, наречени екстрафорален нектар, докато други консумират сок от предварително обработени и екскретирани чрез смучене на насекоми като брашнести червеи и листни въшки. Импотентността на тревопасните мравки може да е била подценена като компоненти на световната фауна, тъй като сред тях има много специалисти, чието местообитание се оказва дървесният балдахин на тропическите гори, докато тези ниши днес остават изненадващо неизследвани от експертите по екология и биоразнообразието .

Отдавна е загадка как тревопасните видове мравки получават всички необходими хранителни вещества. Тяхната растителна диета включва по същество вода и захари; има недостиг на протеин и/или съединения на основата на азот които са градивните елементи на протеините. Месоядните мравки се сблъскват с малко такива хранителни трудности, тъй като диетата им има тенденция да съдържа всички необходими химични съединения. Повечето мравки не са известни с това, че са свързани с микроби - най-известният набор от бордови микробни симбионти при насекоми се среща в термитите, в червата на които се намират бактерии, които улесняват храносмилането на дървесния материал, съставляващ диетата на термитите - но наскоро беше изказана хипотезата, че тревопасните мравки могат да приемат набор от местни симбионти, които осигуряват липсващите компоненти на диетата на растителноядните мравки .

Как тревопасните видове мравки са набавили всички хранителни вещества, необходими им за храна, отдавна е загадка. Диетата им включва предимно вода и захари, като им липсва протеин и/или азотни съединения, тоест градивните елементи на протеините. Месоядните мравки, от друга страна, не се сблъскват с такива хранителни дефицити, тъй като плячката им обикновено съдържа всички необходими съединения. За повечето мравки не е известно, че са свързани с микроорганизми - за разлика от тернитите, при които е проучена тясната им връзка с бактериални симбионти, намиращи се във вътрешността им, с цел да се улесни усвояването на дървесния материал, който съставлява вашата диета. въпреки това, Напоследък се предполага, че тревопасните мравки също могат да приемат набор от местни симбионти, които им осигуряват компоненти, които липсват в растителните материали, които консумират. ".

Тествахме тази хипотеза, като използвахме молекулярно-генетични техники, за да търсим наличието на микроби в 283 вида мравки от 18 от 21 подсемейства мравки . Успяхме да класифицираме всеки вид мравка като месояден или растителнояден количеството тежък и лек азот (15N/14N) в тъканите на мравките. Чрез обединяването на двата набора от данни успяхме да определим дали микробните симбионти са особено свързани с растителноядни мравки .

Тествахме тази хипотеза, като използвахме молекулярно-генетични техники за откриване на присъствието на микроби в 283 вида мравки, принадлежащи към 18 от 21-те подсемейства, които съставляват тази таксономична група. . Успяхме да класифицираме всеки вид мравка като месояден или растителнояден на базата на количествата тежък и лек азот (15N/14N), които техните тъкани съдържат. Чрез сравняване на двете бази данни успяхме да определим дали микробните симбионти са особено свързани с растителноядни мравки. .

Краткият отговор е, да. Бактериите от ред, наречен Rhizobiales, обикновено присъстват в червата на тревопасните мравки, но не и месоядните. . Забележително е, че тази група бактерии е добре известна съдържащи микроби, които се свързват с бобови растения и са способни на фиксиране на азот - превръщане на атмосферния азот в съединения, които са биологично достъпни и полезни. Така че тревопасните мравки вероятно компенсират диетичните си дефицити, като приемат бордова ескадра от бактерии в червата си, способни да обогатят азота чрез фиксиране или алтернативни пътища .

Отговорът на нашите тестове е да. Бактериите от порядък, наречен Rhizobiales, обикновено присъстват в червата на тревопасните мравки., но не и месоядните. Изненадващо, Тази група бактерии е добре известна с това, че е свързана с бобови растения поради способността им за биологично фиксиране на азот.: превръщат атмосферния азот в съединения, които са биологично усвоими от растенията. Следователно тревопасните мравки изглежда компенсират недостатъците в растителния си хранителен режим от ескадрилата бактерии, които те приютяват в червата си, като по този начин обогатяват диетата си чрез фиксиране на азот., по такъв алтернативен маршрут.

За да определим дали наблюдаваните тенденции на чревни симбионти при растителноядни мравки са били объркани по някакъв начин от историята на мравките, ние анализирахме разпределението на тревопасните и чревните симбионти върху родословното дърво на мравките - или филогения - и оценихме колко често те са се развивали. Появи се много поразителен модел: тревопасността се е появявала многократно при мравките и поне пет от тези несвързани растителноядни линии се свързват симбиотично с бактериите Rhizobiales . По този начин изглежда вероятно, че придобиването на хранителни чревни бактерии е позволило еволюцията и поддържането на растителноядни, бедни на азот диети в мравките.

Все още започваме да преценяваме централната роля на микробите в екологията, особено в системи като тази, където тяхната роля е била подценена. Това е добър пример за това как микробите отново предоставят липсващото парче от еволюционния пъзел.

Учените все още започват да оценяват значението на микробите в екологията, особено в системи като тази, където тяхната роля е подценявана. Това е добър пример за това как за пореден път микробите се превръщат в забравена досега или игнорирана връзка в еволюционния пъзел.

Тази работа беше извършена в Катедрата по органична и еволюционна биология на Харвардския университет, в Катедрата по биология в Университета Дрексел и в Катедрата по зоология в Полевия природонаучен музей. Изследването е подкрепено с безвъзмездни средства от Фонд Бейкър, Фондация „Приливи и отливи“, Център за околна среда на Харвардския университет, Зелен мемориален фонд на Харвардския университет, Експедиционен фонд „Путнам“ на Музея за сравнителна зоология и Национална научна фондация.

Още: Исторически източник: Адаптиран от материали, предоставени от Музея на полето, чрез EurekAlert!, услуга на AAAS.

Ако тази публикация ви е харесала, продължете и напишете коментар или се абонирайте за емисията и вземете бъдещи статии във вашия четец на емисии.