常见的生物互利共生现象和以往对此关系的认识VIP免费

常见的生物互利共生现象和以往对此关系的认识生物的互利共生现象对于多数人来说还是十分陌生的，离我们最近的共生现象可能是菜地里的豆类植物了。很早种植业者就知道豆类非常节省肥料，特别是氮肥。现在我们知道豆科植物（Leguminosae）有和根瘤菌科（Rhizosromeae）共生的习惯，90%的豆科植物在根部有一种瘤状的小突起，当中含有固氮的根瘤菌。每一克干根瘤中含有一百亿个根瘤菌，可以通过生物固氮现象(biologicalfixationofnitrogen)把空气中的N2转化为植物可以吸收利用的NH3（Ref.2p283）。实际上生物的共生十分普遍，发菜，天麻，胶瓜等重要的经济作物都是共生的结果。地衣是绿藻和真菌类的共生体，真菌帮助保持水分和提供营养素，藻类提供光合作用产生的碳水化合物，这使得地衣在奥陶纪(Ordovician)成为最早的在陆地上生活的植物(Ref.4p384)。动物中的一些蚂蚁会饲养特定的昆虫，如蚜虫：为他们提供保护并获取蚜虫的蜜汁。（Ref.5p201）又如动物和植物的互利共生，渡渡鸟（Raphuscalcullatus）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）。以往认为互利共生这种紧密地的相互作用对于生物的作用还是较大的，大多数生态学教材中喜欢强调互利共生造成的协同进化效应，但不把互利共生关系做为最重要的种间关系。有意思的是生态学教材中虽然不把他认为是最主要的关系，但也常常强调在生态系统发育过程中负相互作用倾向于减少的趋势（Ref.7p79）。实际上这种趋势就是后来新证据提供的互利共生在物种形成，生态系统形成，及生物史的一系列重大事件中起的决定作用的主要成因。但由于资料老旧（多数停留在50年代以前），多数教科书不可能让人认识到生物互利共生现象对生物所能起到的重要作用。近几十年来，各种方面发现全面改变了人们对互利共生问题的认识，对于学生来说全面认识互利共生所起的作用，对于理解生物学的基本现象和基本理论是十分重要。互利共生的惊人力量：到了世纪中期一些惊人的有关互利共生的事实被各种科学探索揭示出来。人们开始对互利共生的认识发生重大改变：！。互利共生可以有很多途径形成（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。还有在人类的历史上微生物，寄生虫一直是人类的头号大敌，它和人类的恶性寄生关系（parasitism）产生了黑死病，伤寒等疾病并让人无比恐惧。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，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．互利共生是生态系统中最重要的种间关系，生态系统无法离开互利共生关系存在：组成巨大的珊瑚礁的珊瑚纲动物（anthozoans）和特殊的动物性绿藻（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辨藻类个体。...