Tương tác sinh học

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Buớc tưới chuyển hướng Bước tới tìm kiếm

Tương tác sinh học là những tác động, quan hệ khi tiếp xúc nhau giữa các sinh vật trong cộng đồng sinh thái. Trong thế giới tự nhiên, không có sinh vật nào tồn tại trong sự cô lập tuyệt đối và do đó mọi sinh vật phải tương tác với môi trường và tương tác với các sinh vật khác. Sự tương tác của sinh vật với môi trường của nó là nền tảng cho sự tồn tại của sinh vật đó và chức năng của toàn bộ hệ sinh thái. Các sinh vật cùng loài sống gần nhau, liên hệ với nhau, hình thành nên nhóm cá thể. Các sinh vật trong một nhóm thường hỗ trợ hoặc cạnh tranh lẫn nhau.Quan hệ hỗ trợ và cạnh tranh trong quần thể là các đặc điểm thích nghi của sinh vật với môi trường sống, đảm bảo sự tồn tại và phát triển.

Trong sinh thái học, các tương tác sinh học có thể liên quan đến các cá thể cùng loài (tương tác cạnh tranh cùng loài/intraspecific) hoặc các cá thể giữa các loài khác nhau (tương tác giao nhau hay cạnh tranh khác loài như Quả óc chó màu đen tiết ra một hóa chất từ rễ của nó làm hại cây cối lân cận, một ví dụ về sự đối kháng, hay đối địch). Chúng có thể được phân loại thêm bằng cơ chế tương tác hoặc sức mạnh, thời gian và hướng của các hiệu ứng của chúng. Loài có thể tương tác một lần trong một thế hệ (ví dụ như thụ phấn) hoặc sống hoàn toàn trong một thế hệ khác (ví dụ như hội sinh-endosymbiosis). Phạm vi hiệu ứng từ tiêu thụ của một cá thể khác (ăn thịt, ăn cỏ, hoặc ăn thịt đồng loại), hoặc tương tác hỗ trợ, cùng có lợi (cộng sinh). Tương tác không cần phải diễn ra trực tiếp, cá thể có thể ảnh hưởng lẫn nhau gián tiếp thông qua trung gian như tài nguyên được chia sẻ hoặc kẻ thù chung.

Ý nghĩa[sửa | sửa mã nguồn]

Bình thường các cá thế cùng loài sống tụ tập bên nhau, tạo ra các quần tụ cá thế tạo thành bầy hỗn hợp như trâu, bò, ngựa đi ăn thành bầy, đàn. Mức độ quần tụ thay đổi tùy loài, tùy điều kiện cụ thể. Quan hệ hỗ trợ giữa các cá thể trong quần thể đảm bảo cho quần thể tồn tại ổn định, khai thác tối ưu nguồn sống của môi trường, làm tăng khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể. Hỗ trợ giữa các cá thể cùng loài thể hiện hiệu ứng nhóm. Động vật sống thành bầy đàn hoặc quần tụ thì thường có lợi trong việc tìm kiếm được nhiều thức ăn hơn, phát hiện kẻ thù nhanh hơn và tự vệ tốt hơn, những con khỉ và hươu nai thường kiếm ăn chung với nhau để có nhiều cặp mắt quan sát, cảnh giác hơn những con dã thú.

Trong cùng một loài, lối sống bầy đàn đem lại cho quần thể lợi ích trong việc việc tìm mồi, tìm nơi ở và chống lại kẻ thù hiệu quả hơn. Chim kiếm ăn theo đàn dễ tìm thấy thức ăn hơn đi riêng rẽ, các con trong đàn kích thích nhau tìm mồi, báo hiệu cho nhau nơi có nhiều thức ăn, thông báo cho nhau kẻ thù sắp tới, nơi có luồng gió trái hoặc nơi trú ẩn thuận tiện. Bồ nông xếp thành hàng bắt được nhiều cá hơn bồ nông đi kiếm ăn riêng rẽ. Sống trong bầy đàn thì khả năng tìm gặp của con đực và con cái dễ dàng hơn, đảm bảo cho sự sinh sản thuận lợi, chim di cư theo bầy với nhiều loại, quần tụ giúp các cá thể tìm kiếm ăn, tự vệ, sinh sản tốt hơn.

Trong một số đàn có hiện tượng phân chia đẳng cấp và tôn ti trật tự, những cá thể thuộc đẳng cấp trên (như con đầu đàn) luôn chiếm ưu thế và những cá thể thuộc đẳng cấp dưới luôn lép vế, sự phân chia này giúp cho các cá thể trong đàn nhường nhịn nhau, tránh ẩu đả gây thương tích. Sự chỉ huy của con đầu đàn còn giúp cả đàn có tính tổ chức và vì vậy thêm phần sức mạnh chống lại kẻ thù, những con non được bảo vệ tốt hơn. Gặp điều kiện bất lợi như môi trường sống thiếu thức ăn hoặc nơi ờ chật chội, số lượng cá thể tăng quá cao, con đực tranh giành nhau con cái) các cá thể trong nhóm cạnh tranh nhau gay gắt, dẫn tới một số cá thể phải tách ra khỏi nhóm, gọi là đào thải sinh học hoặc sa thải sinh học.

Các cây sống theo nhóm chịu đựng gió bão và hạn chế sự thoát hơi nước tốt hơn cây sống riêng rẽ. Ở thực vật, hiện tượng cây liền rễ giúp chống gió, chống mất nước tốt hơn, khi có gió bão, thực vật sống chụm thành nhóm có tác dụng giảm bớt sức thổi của gió, làm cây không bị đổ. Các cây thông nhựa có hiện tượng liền rễ sinh trưởng nhanh hơn và có khả năng chịu hạn tốt hơn các cây sống riêng rẽ, cây liền rễ bị chặt ngọn sẽ nảy chồi mới sớm và tốt hơn cây không liền rễ.

Mối quan hệ khác loài là quan hệ hỗ trợ và đối địch hay cạnh tranh. Quan hệ hỗ trợ mang lại lợi ích cho các cá thể, các cá thể khai thác được tố ưu nguồn sống của môi trường, các con non được bố mẹ chăm sóc tốt hơn, chống chọi với điều kiện bất lợi của tự nhiên và tự vệ tránh kẻ thù tốt hơn. Nhờ đó mà khả năng sống sót và sinh sản của những cá thể tốt hơn. Nhờ có cạnh tranh sinh học mà số lượng và sự phân bố của các cá thể trong quần thể duy trì ở mức độ phù hợp giúp cho loài phát triển ổn định. Cạnh tranh giữa các cá thể dẫn tới sự thắng thế của các cá thể khỏe và đào thải các cá thể yếu, nên thúc đẩy quá trình chọn lọc tự nhiên.

Các dạng[sửa | sửa mã nguồn]

Quan hệ hỗ trợ bao gồm quan hệ cộng sinh là môi quan hệ nhất thiết phải xảy ra giữa hai loài, trong đó đôi bên cùng có lợi, chẳng hạn như sự cộng sinh giữa nấm và vi khuẩn lam thành địa y, sự cộng sinh giữa hải quỳ với tôm kí cư, sự cộng sinh giữa vi khuẩn nốt sần với cây họ đậu. Quan hệ hội sinh là quan hệ giữa các loài khác nhau trong đó chỉ có lợi cho một bên. Sâu bọ sống nhờ trong tổ kiến, tổ mối hay kền kền ăn thịt thừa của thú săn mồi.

Quan hệ đối địch hay cạnh tranh sinh học là biểu hiện của đấu tranh sinh tồn, trong đó có quan hệ ăn thịt con mồi: Loài này sử dụng loài kia làm nguồn thức ăn như loài hổ ăn hươu, nai, cáo ăn gà. Quan hệ kí sinh là một loài sống bám vào vật chu, sử dụng thức ăn của vật chủ như giun sán kí sinh cơ thế động vật, dây tơ hồng sống bám trên thân, cành cây chủ. Quan hệ bán kí sinh gồm một loài sống bám trên cơ thể vật chủ, sử dụng một phần các chất trên cơ thề vật chủ như cây tầm gửi sử dụng nước và khoáng của cây chủ để tổng hợp chất hữu cơ nhờ có diệp lục. Quan hệ cạnh tranh sinh học thường biểu hiện ở các loài sống chung có sự tranh giành ánh sáng, thức ăn ví dụ như cạnh tranh sinh học giữa cây trồng với cỏ dại. Quan hệ ức chế cảm nhiễm: Một số loài nhờ chứa phytônxit kìm hãm sự phát triển của loài khác như chất gây đỏ nước của tảo giáp làm chết nhiều động, thực vật nổi ở ao hồ.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  • Snow, B.K. & Snow, D.W. (1988). Birds and berries: a study of an ecological interaction. Poyser, London ISBN 0-85661-049-6
  • Elton, C.S. 1968 reprint. Animal ecology. Great Britain: William Clowes and Sons Ltd.
  • Nunn, Charles L.; Ezenwa, Vanessa O.; Arnold, Christian; Koenig, Walter D. (2011). "Mutualism or parasitism? phylogenetic approach to characterize the oxpecker-ungulate relationship". Evolution. 65 (5): 1297–1304. doi:10.1111/j.1558-5646.2010.01212.x.
  • Wootton, JT; Emmerson, M (2005). "Measurement of Interaction Strength in Nature". Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 36: 419–44. doi:10.1146/annurev.ecolsys.36.091704.175535. JSTOR 30033811.
  • Haskell, E. F. (1949). A clarification of social science. Main Currents in Modern Thought 7: 45–51.
  • Burkholder, P. R. (1952) Cooperation and Conflict among Primitive Organisms. American Scientist, 40, 601-631. link.
  • Bronstein, J. L. (2015). The study of mutualism. In: Bronstein, J. L. (ed.). Mutualism. Oxford University Press, Oxford. link.
  • Pringle, E. G. (2016). Orienting the Interaction Compass: Resource Availability as a Major Driver of Context Dependence. PLoS Biology, 14(10), e2000891. http://doi.org/10.1371/journal.pbio.2000891.
  • Willey, Joanne M.; Sherwood, Linda M.; Woolverton, Cristopher J. (2013). Prescott's Microbiology (9th ed.). pp. 713–38. ISBN 978-0-07-751066-4.
  • Gómez, José M.; González-Megías, Adela (2002). "Asymmetrical interactions between ungulates and phytophagous insects: Being different matters". Ecology. 83 (1): 203–11. doi:10.1890/0012-9658(2002)083[0203:AIBUAP]2.0.CO;2.
  • Lidicker W. Z. (1979). "A Clarification of Interactions in Ecological Systems". BioScience. 29: 475–477. doi:10.2307/1307540. JSTOR 1307540. Researchgate.
  • Stachowicz, J. J. 2001. Mutualism, facilitation, and the structure of ecological communities. BioScience '51': 235-246.
  • Boucher, D. H., S. James, and K. H. Keeler. 1982. The ecology of mutualism. Annual Review of Ecology and Systematics 13: 315-347.
  • Callaway, R. M. 1995. Positive interactions among plants (Interpreting botanical progress). The Botanical Review 61: 306-349.
  • Bruno, J. F., J. J. Stachowicz, and M. D. Bertness. 2003. Inclusion of facilitation into ecological theory. TREE 18: 119-125.
  • Tirado, R. and F. I. Pugnaire. 2005. Community structure and positive interactions in constraining environments. OIKOS 111: 437-444.
  • Begon, M., J.L. Harper and C.R. Townsend. 1996. Ecology: individuals, populations, and communities, Third Edition. Blackwell Science Ltd., Cambridge, Massachusetts, USA.
  • Surindar Paracer and Vernon Ahmadjian, "Symbiosis: An Introduction to Biological Associations" Oxford University Press. 2nd Ed. 2000. ISBN 0-19-511806-5