Kluczowa różnica między mutualizmem a protokooperacją polega na tym, że mutualizm jest obowiązkową interakcją mikrobiologiczną, w której mutualizm i gospodarz są od siebie metabolicznie zależni, podczas gdy protokooperacja jest nieobowiązkową interakcją mikrobiologiczną, w której mutualizm i gospodarz nie są metabolicznie zależni od siebie inne.
Mikroorganizmy mogą fizycznie łączyć się z innymi mikroorganizmami na różne sposoby. Te interakcje drobnoustrojów są bardzo ważne dla ich przeżycia. W tych interakcjach jeden organizm może być obecny na powierzchni innego jako ektobiont lub jeden organizm może być obecny w innym organizmie jako endobiont. Interakcje drobnoustrojów mogą być pozytywne, takie jak mutualizm, protokooperacja i komensalizm, lub negatywne, takie jak pasożytnictwo, drapieżnictwo i konkurencja. Wzajemność i protokooperacja to dwie pozytywne interakcje drobnoustrojów.
Co to jest wzajemność?
Mutalizm to obowiązkowa interakcja drobnoustrojów, w której mutualista i gospodarz są od siebie metabolicznie zależni. Definiuje się ją jako związek, w którym każdy organizm w interakcji czerpie korzyści ze związku. Mutualizm to bardzo specyficzna relacja. Dlatego jednego członka stowarzyszenia nie można zastąpić innym gatunkiem. Ta specyficzna zależność drobnoustrojów wymaga bliskiego kontaktu fizycznego między oddziałującymi organizmami. Co więcej, mutualizm jest takim związkiem, który pozwala organizmom istnieć w siedliskach, które nie mogą być zajmowane przez żaden gatunek samodzielnie. Organizmy w mutualizmie działają jako jeden organizm.
Rysunek 01: Wzajemność
Porosty są doskonałym przykładem mutualizmu. Są połączeniem określonych grzybów z glonami lub sinicami. Porosty to organizmy złożone. W porostach partner grzybowy nazywany jest mykobiontem. Grzyby zapewniają ochronę glonom lub sinicom. Partner w postaci glonów lub sinic jest określany jako fikobiont. Fikobionty są zazwyczaj fotoautotrofami. Dlatego grzyby czerpią swój węgiel organiczny bezpośrednio od partnerów z alg lub sinic. Co więcej, pierwotniaki i termity również mają wzajemne oddziaływanie. Pierwotniaki normalnie żyją w jelitach termitów i żywią się węglowodanami, które pozyskuje od termita-żywiciela. Pierwotniak jest metabolizowanym pokarmem do kwasu octowego. Termit wykorzystuje ten kwas octowy.
Co to jest Protocooperacja?
Protokooperacja to nieobowiązkowa interakcja drobnoustrojów, w której mutualist i gospodarz nie są od siebie metabolicznie zależni. Definiuje się ją jako relację, w której organizmy w stowarzyszeniu czerpią wzajemne korzyści, ale nie są od siebie zależne. Wcale nie jest konieczne, aby wystąpiła protokooperacja. Nawet wzrost i przeżycie są możliwe przy braku interakcji. W związku z tym organizmy w protokołach współdziałają ze sobą wyłącznie dla zysku, jaki otrzymują z relacji.
Rysunek 02: Protokooperacja
Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus i streptococcus thermophilus mają protokooperację. Są to bakterie starterowe powszechnie stosowane w kulturach jogurtowych. Streptococcus thermophilus wytwarza kwas pirogronowy, kwas mrówkowy, kwas foliowy, ornitynę, długołańcuchowe kwasy tłuszczowe oraz CO2, który stymuluje wzrost Lactobacillus bulgaricus. Z drugiej strony Lactobacillus bulgaricus wytwarza peptydy, wolne aminokwasy i putrescynę poprzez proteolizę, które stymulują wzrost Streptococcus thermophilus. Co więcej, połączenie bakterii desulfovibrio i bakterii chromatycznych, interakcja między bakteriami utrwalającymi N2 a bakteriami celulolitycznymi (cellulomonas) jest również uznawana za protokooperację.
Jakie są podobieństwa między wzajemnością a protokooperacją?
- Wzajemność i protokooperacja to dwie pozytywne interakcje mikrobiologiczne.
- Oba są interakcje ekologiczne.
- W obu interakcjach drobnoustrojów każdy organizm biorący udział w interakcji czerpie korzyści ze stowarzyszenia.
- Obie interakcje są bardzo ważne dla ekosystemu.
Jaka jest różnica między wzajemnością a protokooperacją?
Mutalizm to obowiązkowa interakcja drobnoustrojów, w której mutualista i gospodarz są od siebie metabolicznie zależni, podczas gdy protokooperacja jest nieobowiązkową interakcją drobnoustrojów, w której mutualista i gospodarz nie są od siebie metabolicznie zależni. Jest to więc kluczowa różnica między mutualizmem a protokooperacją. Co więcej, w mutualizmie gatunki współpracujące są od siebie zależne pod względem przetrwania, podczas gdy w protokole operacji gatunki współpracujące nie są od siebie zależne pod względem przetrwania.
Poniższa infografika przedstawia różnice między mutualizmem a protokołem w formie tabelarycznej do porównania.
Podsumowanie – Mutualizm vs Protokooperacja
Mikroorganizmy mogą wchodzić ze sobą w interakcje z różnych powodów. Wzajemność i protokooperacja to dwie pozytywne interakcje drobnoustrojów. Mutualizm jest obowiązkową interakcją drobnoustrojów, w której mutualista i gospodarz są od siebie metabolicznie zależni. Protokooperacja jest nieobowiązkową interakcją drobnoustrojów, w której mutualista i gospodarz nie są od siebie metabolicznie zależni. Jest to więc kluczowa różnica między mutualizmem a protokołem.
