共生
gòng shēng
共生是两个不同物种之间紧密而长期的关系,包括互利共生、偏利共生和寄生。
Definition
共生是指两种不同的生物紧密生活在一起,有时对双方都有利,有时只对一方有利,有时则对一方有利而对另一方有害,例如小丑鱼藏身于海葵有毒的触手之间躲避危险,同时也帮忙驱赶海葵的捕食者作为回报;共生并不总是意味着"友谊",例如寄生在狗身上的蜱虫,这种共生关系只对蜱虫有利。更正式地说,共生按照谁从中受益来分类:互利共生对双方都有利,偏利共生对一方有利而对另一方没有影响,寄生则以损害宿主为代价来使寄生者受益;这类关系对许多参与其中的物种,包括人类在内,都是生存所必需的,因为数万亿肠道细菌帮助消化食物并合成维生素,以此换取一个温暖而稳定的家。在演化层面,共生跨越了一个从互利共生经偏利共生到寄生的连续谱,其结果会因养分供应等具体情境而发生变化;互利共生关系通过伙伴选择和惩罚等机制来防止"欺骗行为"、维持稳定,许多互利共生关系还演变成了不可或缺的专性关系;内共生是指一种生物生活在另一种生物的细胞内部,正是内共生产生了真核生物的线粒体和叶绿体,而伙伴之间紧密的相互协同演化,正是生态创新的一个重要来源。
Example
蜜蜂从花朵中采集花蜜,作为回报为花朵传粉(互利共生);藤壶搭便车附着在鲸鱼的皮肤上,却对鲸鱼没有任何影响(偏利共生);绦虫则从狗的肠道中窃取已消化的食物(寄生)。豆科植物在根瘤中容纳根瘤菌,为它们提供糖分以换取固定的氮,同时会切断那些表现不佳的根瘤的氧气供应,这是一种迫使细菌保持"诚实"的惩罚机制;造礁珊瑚体内的光合藻类为其提供了绝大部分的能量,当水温升高、珊瑚把藻类排出体外时,这种伙伴关系就会破裂,即所谓的珊瑚白化现象。
Key Insight
生物体与合作伙伴关系之间的界限,其实相当模糊,因为地衣、珊瑚,乃至真核细胞本身,都是复合而成的生命体,这也是为什么一些生物学家会把一个多细胞生物连同其体内的微生物一起,描述为一个"共生功能体",一个生态学和演化学上的单一单位。