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生物共生

发布时间:2017-07-20 影响了:

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生物共生篇一:共生——自然之道

共生是指两种不同生物之间所形成的紧密合作和互利关系,是自然界中司空见惯的现象。动物、植物、原生生物及真菌四者中任意两者之间都存在共生关系。以共生的本质和目的来看,共生分为偏利共生、寄生和互利共生。偏利共生指的是一方获益而另一方不受影响的共生关系;寄生是指一方获益而另一方受到损害的共生关系;互利共生指的是双方互惠互利的共生关系。

今天,研究人员发现了更多新奇的共生现象,也为人类与其他生物的共同生存和生态与环境保护提供了新的思路。

植物与脊椎动物的共生

一般人以为,自然界的物种共生大多发生在界的范围之内,即动物与动物共生,植物与植物共生,原生生物与原生生物共生等。但实际上,共生现象大量地发生在跨界物种之间,如动物与植物之间的共生。不过,过去研究人员发现,物种的跨界共生一般是在低等的原生生物与动物或植物之间发生的。现在研究人员发现,植物能与较高等的脊椎动物共生。加拿大戴尔豪斯大学的柯尼等人发现,一种水生植物绿藻能寄生于动物蝾螈的胚胎内与之共生,而蝾螈是脊椎动物。过去人们认为,鱼、鸟、爬行类动物和哺乳动物(包括人类)等在内的脊椎动物拥有排他性的免疫系统,会对任何进入自己体内的异物都排斥,所以植物不会生长于脊椎动物的体内。

当然,此前研究人员也知道,绿藻可以寄生于低等动物,如鞭毛虫体内。绿藻富含叶绿素,进入鞭毛虫体内会使鞭毛虫呈现绿色。鞭毛虫自己没有消化道,甚至连嘴巴都没有,因此,绿藻进入鞭毛虫体内最重要的作用是,可以为鞭毛虫提供食物和能量,因为绿藻富含叶绿素,可透过鞭毛虫的皮肤吸收阳光,进行光合作用合成食物,供养鞭毛虫。反过来,绿藻也可以利用鞭毛虫的排泄物作为营养物,所以,它一辈子都生长在鞭毛虫的体内。

但是,绿藻出现在星点蝾螈体内的发现改变了人们对生物共生的看法,这证明植物可以与脊椎动物共生。

生存于北美的星点蝾螈只是在捕食与繁衍后代时才会浮出水面。在繁殖时,它们产卵在池塘里,让卵子在水面漂浮,这提供了卵子与藻类紧密接触的机会,而且藻类最喜欢池塘环境,因为这种环境充满阳光又不易被其他生物干扰。

柯尼等人在一个偶然的机会发现,这些星点蝾螈的卵子是绿色的,原来蝾螈的卵囊里有绿藻。但是,绿藻钻进蝾螈的卵子里并非是简单的寄生关系,而是卵囊里的绿藻为蝾螈胚胎提供氧气,绿藻也从胚胎排泄物中获取所需要的氮。因此,这是一种互利共生关系。

为什么绿藻会进入星点蝾螈的胚胎细胞内呢?研究人员认为,绿藻进入的是成年蝾螈的生殖细胞,这有两种可能。一种是,星点蝾螈胚胎内的绿藻可能来自蝾螈的亲代,这是一种垂直传递;还有一种可能是蝾螈从环境中吸收藻类,或藻类自己钻入蝾螈体内。但不论怎样,绿藻进入蝾螈体内说明,植物与脊椎动物可以互利互惠地共生。

像夫妻那样忠诚的专性共生

从共生的形式来看,有专性共生和兼性共生。前者指的是,共生生物需要借助共生关系来维系生命;后者指的是,共生关系只是提高了共生生物的生存几率,但并不是必须的。因此,共生关系有时是不对称的,在共生关系中很可能出现一种生物是专性共生而另一种生物是兼性共生的现象。

现在研究人员在动物与植物的共生关系中发现了一种新的专性共生现象,就像人类的一夫一妻一样专一和忠诚。这种专性共生是,植物释放自己独特的化学气味来吸引动物,后者则帮助植物繁衍生存,同时这种动物也需要植物才能生存和繁衍。

研究人员早就发现,植物利用花粉气味吸引蜜蜂为其传花授粉,而榕树也是靠这一机制来吸引一种特殊的蜜蜂——榕小蜂来为其传花授粉的。但是,人们一直不清楚榕树花中什么

样的物质吸引了榕小蜂。

中外科学家共同分析榕树隐头花序挥发物和检测榕小蜂对挥发物的行为反应,结果发现,榕树通过释放一种不常见的挥发性化合物,起到了对其传粉的榕小蜂的专性吸引,由此,研究人员也了解到了榕树与榕小蜂之间的专一性的共生关系。

研究人员观察的榕树是鸡嗉子榕,它拥有隐头花序,在开放期会产生一种特殊的气味来吸引榕小蜂。经过检测发现,鸡嗉子榕在开放期的隐头花序释放的是4-甲基苯甲醚。这一物质在隐头花序授粉4天后完全消失,而且4-甲基苯甲醚在鸡嗉子榕的开放期隐头花序挥发物中占94%~98%,是吸引榕小蜂的主要物质。

其他榕树的花序挥发物不存在4-甲基苯甲醚。这也意味着鸡嗉子榕释放的4-甲基苯甲醚有唯一性,它只对鸡嗉子榕小蜂具有吸引作用。其他不含4-甲基苯甲醚的榕树则对榕小蜂不具吸引作用。

4-甲基苯甲醚是一种罕见的榕树挥发性化合物,正因为其稀有性和唯一性,才确立了对鸡嗉子榕传粉者榕小蜂的专一性吸引,也建立了一种独特的榕树-榕小蜂专一性共生关系。榕树与榕小蜂之间形成的专一性共生关系并不意味着只有榕树获利,相反,榕小蜂也会依赖这种专一性共生关系而安身立命。因为,榕小蜂为鸡嗉子榕传粉的同时,鸡嗉子榕也为榕小蜂提供繁衍后代的场所,并能为榕小蜂提供丰富的食物。

冒死也要共生

生物的共生既然是一种互惠互利的关系,两种共生物种之间就不应当有伤害。但是,有时候,一些物种拼死也要与那些可能危害自己的物种产生共生关系,这就需要共生的物种具有更高超的生存智慧和方式。例如,猪笼草一般是食肉性植物,它会吃掉一些昆虫和小动物,即便如此,一些小动物也要与之结成共生的战略伙伴关系。

猪笼草猎杀动物是因为它一般生长于营养元素稀缺的土壤环境中,需要捕食昆虫和小动物来获取成长和生存所需的足够的氮元素。世界上最大的猪笼草之一也是最美丽的猪笼草当属马来王猪笼草。虽然这种猪笼草的嘴大得足以吞下一整只树鼩,但是在多年的研究中,研究人员却从未在马来王猪笼草中找到一具树鼩的尸体,而树鼩这种含有更多肉的动物应当是马来王猪笼草的美味猎物,因此这种情况令研究人员十分困惑。

现在,研究人员终于明白了树鼩与猪笼草有特殊的共生关系。研究人员对马来王猪笼草内部物质检测时发现了一些刚刚排泄的粪便,这些粪便的主人就是住在猪笼草旁边的树鼩。树鼩是灵长类动物的小近亲,它们是把猪笼草的捕虫囊当作马桶来使用,而树鼩的粪便则可以营养猪笼草,因为任何动物的排泄物都含有丰富的氮,这正是植物所需要的。

尽管树鼩把猪笼草的捕虫囊当作马桶,但危险性是显而易见的,如果不慎掉入其中,就会成为猪笼草的美味大餐。但树鼩拥有高超的借猪笼草的捕虫囊当厕所的本领。树鼩的冒险只不过是在排便之时。

比较起来,猪笼草与动物更为亲密的共生关系不是树鼩把猪笼草当作排便器,而是另一种动物蝙蝠,它是把猪笼草当做自己的栖息地或卧室,长期地与杀手猪笼草共存。蝙蝠藏匿于猪笼草的捕虫囊中以便捕捉虫类食物,而蝙蝠排出的粪便又成为猪笼草很好的营养素。但是,蝙蝠把猪笼草的捕虫囊当作卧室冒的是长期的风险,甚至是终生风险,那么蝙蝠是如何躲过被猪笼草的捕虫囊吞食的危险呢?

文莱大学的乌尔曼·格拉夫副教授及其研究小组在婆罗洲的泥沼地中发现的蝙蝠和猪笼草都各具特点。前者是小型哈氏长毛蝙蝠,后者是莱佛士猪笼草,拥有超长的捕虫囊。此前的研究发现,莱佛士猪笼草所捕食的昆虫数量,只有其他婆罗洲食肉植物的1/7,因此,不算是厉害的猪笼草。

格拉夫等人是在研究莱佛士猪笼草是如何补充氮元素摄入的时候,发现了小型哈氏长毛蝙蝠寄居在猪笼草的捕虫囊中,而且,小型哈氏长毛蝙蝠生活在莱佛士猪笼草捕虫囊中部,

甚至莱佛士猪笼草的侧面还有个围挡给蝙蝠当床用,让长毛蝙蝠避开了猪笼草捕虫囊底部的消化液,从而使长毛蝙蝠免遭莱佛士猪笼草吞食消化。

由于有了莱佛士猪笼草提供居所和隐蔽处,长毛蝙蝠就能更好地捕食猎物,如蚊子、夜蛾、金龟子、尼姑虫等。当然,长毛蝙蝠排出的粪便也能滋养莱佛士猪笼草。这既是一种危险的,但也是一种典型的植物与动物的共生。

生物共生篇二:共生关系

共生关系

共生关系-概述

小丑鱼和海葵之间存在互利的共生关系

共生关系是指两种不同生物之间所形成的紧密互利关系。动物、植物、菌类以及三者中任意两者之间都存在“共生”。在共生关系中,一方为另一方提供有利于生存的帮助,同时也获得对方的帮助。有的共生生物紧密缠绕在一起,让人们很难将二者区分开来。在植物和动物共生的例子中,我们往往很难判断这些生物究竟是植物,还是动物。

共生生物可不是一起生活、一起工作、和谐共处的卡通角色。大部分共生生物并不知道自己正在帮助另一种生物,它们只是选择了对自身最有利的生存方式,这是物种自然选择的本能行为。

人类其实也是共生生物。没有共生现象,地球上可能就不会存在生命。也许正是共生关系推动了多细胞生物的进化。有的科学家认为整个地球就是个巨大的共生有机体

生物共生

。但共生关系有时看起来很奇怪。 [1]

共生关系-形式

共生关系的形式有许多种。有的共生生物需要借助共生关系来维系生命,这属于专性共生关系。有的共生关系只是提高了共生生物的生存几率,但并不是必须的,这叫做兼性共生关系。共生关系有时是不对称的,在共生关系中很可能出现一种生物是专性共生而另一种生物是兼性共生的现象。

传统定义中的“密切接触”也值得仔细推敲。大多数情况下,这种关系很简单——一个生物直接长在另一生物之上或另一生物体内。但生物学家认为两种生物如果存在某种生物化学关系,比如产生并分享酶、蛋白质、气体或其他化合物,那么它们也可以被视为共生生物。

共生关系还分为内共生关系和外共生关系。内共生关系是指一种生物长在另一生物体内,生物学家所说的“体内”是指生物体的细胞之间或身体组织里面(比如鞭毛虫的例子)。外共生是关系指一种生物长在另一种生物之外。(某种生物长在另一种生物的消化道内应该属于外共生,因为这种情况显然不符合生物学家对于内共生关系的定义。

共生关系-进化

阿兹特克蚁会保护它们赖以生存的蚁栖树

进化本身是不可思议的。生物的适应现象多种多样,有时这种现象似乎有违逻辑,生物共生现象尤其如此。自然选择是解释共生生物进化过程的关键。在某生物种群中,有些个体具有比其他个体更利于生存繁衍的共生特征,它们更有可能将这种特征传给后代,而其他不具有这种有利特征的个体则很有可能在进行繁殖之前死去。这样经过一代又一代的传递,有利于生存的优越特征会在该种群中表现得越来越明显。

决定共生特征能否得以传承的关键因素是种群压力——种群压力是指对某种群的个体来说比较艰难的生存环境。在进化的过程中,生物的共生特性和它们的逃脱天敌以及捕获猎物特性同样重要。许多共生关系最开始也许只是兼性共生,在经历了长期进化之后,这些生物会变得越来越依赖共生关系,因为共生特征在优胜劣汰的自然选择中具有优势。最终,共生双方将完全依靠共生关系获取食物、居所、酶等生存资料。

生物共生关系就好像是生物进化的“工具箱”。比如,树木需要土壤深处的养分,为此它们会进化出有利于吸收养分的根系——事实上,许多树木都有发达的根系。但是,这种进化需要漫长的时间(通常需要上万年甚至更长的时间),而且有些树木可能无法完成这样的进化。而土壤中的真菌恰好具有从土壤深处汲取养分的能力。当树木与真菌比邻而生时,就会彼此形成共生关系,因为树木进化成与真菌共生的生物显然要比树木的单独进化快得多。 有的生物学家提出了一个叫做“共生起源”的理论,这一理论已经被普遍接受。该理论认为共生是地球上复杂生物起源的关键。在物种的进化过程中,日益多样的微生物逐渐形成了一系列共生关系,不同的微生物在共生关系中发挥不同的作用,以维持生存。这些共生关系逐渐发展成一个关系紧密的互利网络,每种微生物都好像是机器上的一个齿轮。最终,它们进化成了带有一层保护膜的整体,也就是人们说的细胞,而其中的微生物都成了细胞的一部分:线粒体、细胞核和核糖体。 [2]

共生关系-实例

黄嘴牛椋鸟以非洲水牛身上的寄生虫

为食,但它们本身也是寄生生物,会啄食水牛伤口处的结痂,不让它们的伤口愈合。

植物

豆科植物和根瘤菌是又一个共生的的实例。根瘤菌存在于土壤中,是有鞭毛的杆菌。根瘤菌与豆科植物之间有一定的寄主特异性,但不十分严格,例如豌豆根瘤菌能与豌豆共生,也能与蚕豆共生,但不能与大豆共生。在整个共生阶段,根瘤菌被包围在寄主质膜所形成的侵入线中,在寄主内合成固氮酶。豆血红蛋白则系共生作用产物,具体讲,植物产生球蛋白,而血红素则由细菌合成。豆血红蛋白存在于植物细胞的液泡中,对氧具有很强的亲和力,因此对创造固氮作用所必须的厌氧条件是有利的。就这样细菌开始固氮。在植物体内细菌有赖于植物提供能量,而类菌体只能固氮而不能利用所固定的氮。所以豆科植物供给根瘤菌碳水化合物,根瘤菌供给植物氮素养料,从而形成互利共生关系。

[3]

动物

动物与微生物之间共生现象的例子也很多。牛、羊等反刍动物与瘤胃微生物共生就是其中的一个例子。反刍动物的瘤胃的温度恒定、pH保持在5.8—6.8之间,瘤胃中的CO2、CH44等气体造成无氧环境,大量的草料经过口腔后与唾液混合进入瘤胃中,为其中的微生物提供了丰富的营养物质。瘤胃微生物分解纤维素,为反刍动物提供糖类、氨基酸和维生素等营养。两者相互依赖,互惠共生。

人类

生长在印度洋科科斯群岛的蝠鲼与鮣

人和人体肠道的正常菌群之间也是共生关系。人体肠道的正常菌群在一般情况下,它们的巨大数量足以排阻和抑制外来肠道致病菌的入侵,还为人提供维生素B1、B2、B12、K、叶酸等营养物质。而人体肠道为这些微生物提供良好的栖息场所。当人长期服用广谱抗生素致使肠道中正常菌群失调后,就会出现维生素缺乏症。

海洋生物

海洋生物群落中共生现象也十分普遍,如小丑鱼和海葵之间;某些小虾和海葵之间;珊瑚鳟和隆头鱼之类担任“清洁工作”的鱼之间的关系。太平洋中有一种大珊瑚──石芝,呈美丽的翠绿色,非常漂亮,这是因为其组织中共生着一种微小的海藻的缘故。

清洁鱼有很多种,它们会帮助其他鱼类清理身上或口中的细菌和真菌。舟鰤、清洁工隆头鱼和加州尖隆头鱼均以其他鱼类身上的寄生生物为食。如果没有这些清洁鱼,其他鱼类就会受到寄生虫的困扰。因此,当清洁鱼靠近时,其他鱼类一般不会采取任何攻击行动,这让清洁鱼可以放心完成清洁工作。此外,其他鱼类有时还会主动去找清洁鱼来帮助自己清除细菌。 共生关系-生态作用

共生关系有非常重要的生态作用,据估计根瘤菌固定的氮约占生物固氮的40%。具有能够固定氮的块根的木本树种,通常是最先占领贫瘠的土壤。例如在阿拉斯加,赤杨由于块根中有共生固氮菌,故能很快占满整个冰碛土。

生物共生篇三:2015年专技人员公需科目培训 答案

练习二2015年专技人员公需科目培训(中、高级) 考试总时长: 45分钟

一、单选题

(本大题共30小题,每小题2分,共60分)

1、物联网的核心环节是( )。A、传输

B、计算

C、感知

D、标识

参考答案: C、感知

2、下列( )共生关系起源于共栖关系。

A、树栖蚂蚁与金合欢属植物

B、榕树与传粉榕小蜂

C、丝兰与丝兰蛾

D、人与肠道微生物

参考答案: A、树栖蚂蚁与金合欢属植物

3、目前互联网上消耗流量最多的应用是( )。

A、游戏

B、视频

C、微信

D、浏览网页

参考答案: B、视频

4、国务院新发布的《环境空气质量标准》,细颗粒物(PM2.5)年均浓度限值为多少?( )。

A、75微克/立方米

B、95微克/立方米

C、35微克/立方米

D、15微克/立方米

参考答案: C、35微克/立方米

5、我国从( )年开始研究物联网的重要组成部分传感网。

A、2009

B、2010

C、2005

D、1999

参考答案: D、1999

6、( )在体内的主要功能是储存和提供能量。

A、脂肪

B、甘油三酯

C、蛋白质

D、糖

参考答案: A、脂肪

7、可以用来有效防治半翅目害虫烟粉虱的寄生性天敌有( )。

A、丽蚜小蜂

B、暗黑赤眼蜂

C、菜绒盘茧蜂

D、稻螟赤眼蜂

参考答案: A、丽蚜小蜂

8、下列( )为严格的共生关系。

A、人与大肠杆菌

B、欧洲野兔与粘液瘤病毒

C、榕树与传粉榕小蜂

D、蜂鸟与产蜜植物

参考答案: C、榕树与传粉榕小蜂

9、现代生物防治按照实施策略可以分为:经典生物防治、( )以及保护型生物防治。

A、淹没式生物防治

B、自然型生物防治

C、辅助性生物防治

D、增强型生物防治

参考答案: D、增强型生物防治

10、下列( )实验是衡量干细胞多能性的金标准。

A、体细胞核移植

B、畸胎瘤

C、四倍体补偿

D、嵌合体

参考答案: C、四倍体补偿

11、创新循环不包括( )

A、创造

B、执行

C、预见

D、观察

参考答案: D、观察

12、创新活动类型不包括( )

A、自主创新

B、二次创新

C、集成创新

D、原始创新

参考答案: A、自主创新

13、以下哪项不是按照创新大小分类的结果( )

A、渐进型创新

B、延续型创新

C、适度创新

D、根本性创新

参考答案: B、延续型创新

14、英国心理学家华莱士(G.Wallas)提出了创造过程包括( )

A、豁朗期

B、结束期

C、酝酿期

D、准备期

参考答案: B、结束期

15、以下哪项不是TRIZ理论的特点和优势:( )

A、采取折中或者妥协的办法

B、分析问题的情境

C、其目的是完全解决矛盾,获得最终的解决办法

D、成功揭示了创造发明的内在规律和原理

参考答案: A、采取折中或者妥协的办法

16、创新思维不包括( )

A、抽象思维

B、逆向型思维

C、聚合型思维

D、发散型思维

参考答案: A、抽象思维

17、以下哪些方面不属于创新文化范围:( )

A、创建学习氛围

B、知识共享网络的创建

C、团队协作能力

D、组织鼓励

参考答案: C、团队协作能力

18、创新思维与其他思维的最主要区别是( )

A、实践性

B、多向性

C、综合性

D、新颖性

参考答案: D、新颖性

19、制度创新理论的创始人是( )

A、道格拉斯?诺斯

B、熊彼特

C、马克思

D、爱德温?曼斯菲尔德

参考答案: A、道格拉斯?诺斯

20、解决方案是在研究开发的哪个阶段中被执行的:( )

A、收敛

B、实施

C、吸收

D、发射

参考答案: B、实施

21、( )对于人际吸引的影响是显而易见的。

A、内涵

B、文化

C、外貌

参考答案: C、外貌

22、认为幸福等于各种积极情感与消极情感的简单相加(Bvudburn1969)是( )

A、以内在情绪体验界定的幸福

B、以外界标准界定的幸福

C、以个体自我评价界定的幸福

参考答案: A、以内在情绪体验界定的幸福

23、目前西方心理学界通常所指的认知心理学是认知心理学中的( )

A、广义

B、狭义

C、狭隘

参考答案: B、狭义

24、( )主要是指人们对其生活质量所做的情感性和认知性的整体评价。

A、积极心理

B、流畅体验

C、主观幸福感

参考答案: C、主观幸福感

25、在对心理治疗的看法上,积极心理学认为目前的心理治疗存在( )大问题。

A、一

B、二

C、三

参考答案: C、三

26、( )是人与人之间、人与群体之间思想与感情的传递和反馈的过程,以求思想达成一致和感情的通畅。

A、信念

B、沟通

C、宽容

参考答案: B、沟通

27、一般认为,( )属于无意识心理。

A、直觉

B、冲突

C、想象

参考答案: A、直觉

28、Katja等对芬兰中学生的调查发现,在( )获得的满足和愉快是影响中学生SWB的重要因素之一。

A、社会

B、家庭

C、学校

参考答案: C、学校

29、近年来,以( )倡导的主观幸福感研究(subjectivewell—being)为其最重要的表现形式。

A、Higgins

B、Diener

C、Strauman

参考答案: B、Diener

30、有关主观幸福感与心理控制源的研究有( )种结果。

A、二

B、三

C、四

参考答案: A、二

二、多选题 (本大题共10小题,每小题4分,共40分)

1、物联网终端包含下面哪些模块?( )

A、处理模块

B、海量存储模块

C、传感器

D、通信模块

参考答案: C、传感器, D、通信模块

2、胰岛素抵抗引起的血浆中高胰岛素和高糖含量经常导致( )。

A、痛风

B、关节炎

C、糖尿病

D、代谢综合征

参考答案: A、痛风, C、糖尿病, D、代谢综合征

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