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第3章 生物与环境的相互关系(3)

这种寄生方式在植物各类群之间表现为全寄生和半寄生。例如,寄生在豆科植物上的菟丝子,不但从寄主体内取得水和无机盐,而且还要从寄主体取得光合作用产物,所以菟丝子的寄生方式属全寄生,因而对寄主造成的伤害较为严重。又例如,寄生在构、槐、榆等植物上的桑寄生和寄生在槲、榆、苹果植株上的槲寄生,它们通过变态的根深入寄主的丫杈中,由于桑寄生和槲寄生这些寄生植物中含有叶绿体,能进行光合作用,主要从寄主体内取得水和无机盐的供应,所以它们的寄生方式属半寄生。

二、性寄生(或生殖寄生)

这种寄生方式发生在同种生物的雌雄个体之间,其特点一般表现为雄性个体形体微小,构造简单,除生殖外其他生理机能退化,失去独立生活的能力,需寄居在雌性个体的体内或体表,依靠雌性个体而生活。这种寄生方式对本物种的雌雄生殖细胞结合极为有利。

例如,一种海生蠕虫——后螠,雄虫体长仅为雌虫的1/500,失去消化、运动等机能,寄生在雌虫的子宫中。又例如,一种生活在深海的角鮟鱇鱼,雄鱼仅达雌鱼体重的85%,独立生活能力较差,平时用口吸附在雌鱼的体表,以雌鱼的体液为食。

三、行为寄生

这种寄生方式不是由一种生物寄生在另一种生物的体内或体表,从而对寄生造成伤害,而是在某些本能行为上表现为一种动物占有另一种动物的“劳动”,让其无偿为自己服务。

这种寄生方式在鸟类中较为常见,如杜鹃的巢寄生就属于行为寄生。有一种杜鹃鸟本身没有筑巢、孵卵和育雏的本能行为,所以在产卵时就直接把卵产在其他小鸟如大苇莺的巢中。由于其卵和宿主的卵大小、形状、颜色、图案等方面都极为相似,巢寄主不能识别,就代其孵卵育雏。通常杜鹃鸟较巢寄主的雏鸟体型大,出壳早。它一旦出壳就将巢主的卵或雏鸟推出巢外,独自享受巢主的喂养。在鸟类中除杜鹃外还有一些啄木鸟、某些文鸟、几种野鸭等在筑巢、孵卵、育雏等行为上也进行巢寄生。

四、致死寄生(类寄生)

这种寄生方式的最大特点是寄生的结果造成寄主的死亡。致死寄生现象在昆虫和微生物中普遍存在。例如,赤眼蜂把卵产在螟蛾的卵中,当赤眼蜂的幼虫孵出时即以螟蛾卵中的营养物质为食,最后导致螟蛾卵功能的丧失,从而抑制螟蛾的繁殖,这就是人们用以进行的“以虫治虫”的方式之一。

又如名贵中药冬虫夏草是子囊菌亚门,麦角菌科的一种真菌寄生在鳞翅目昆虫草蝠蛾幼虫体内形成的产物。这类真菌秋冬侵入幼虫体内,春夏子座从昆虫体内长出,棒状直立,肉质,表现为“草”状。

再如噬菌体寄生在细菌内部导致细菌的解体也属致死寄生。在临床上,烧伤病人的创伤面,往往被绿脓杆菌感染,严重时会危及生命,如使用绿脓杆菌的噬菌体可有效地杀死绿脓杆菌。

浅谈共生关系

共生又叫互利共生,是两种生物彼此互利地生存在一起,缺此失彼都不能生存的一类种间关系,是生物之间相互关系的高度发展。共生的生物在生理上相互分工,互换生命活动的产物,在组织上形成了新的结构。地衣是众所周知的共生实例,它是藻类和菌类的共生体。除了地衣以外,在生物界的很多门类可以举出许多共生的例子来。昆虫纲等翅目的昆虫和其肠道中的鞭毛虫或细菌之间的关系就是共生关系。等翅目昆虫的肠道是鞭毛虫或细菌的栖身之所,它们帮助等翅目昆虫消化纤维素,而等翅目昆虫不仅为它们提供藏身之所,还给它们提供养料。若互相分离,两者都不能生存。

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。

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值保持在5.8~6.8之间,瘤胃中的CO2、CH4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。

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。

生物的共生与寄生

动物的共生与寄生是指一种动物个体与另一种动物个体之间的关系。共生是两种动物的个体发生互相合作关系,双方获得益处;而寄生则是一种动物个体寄宿在另一种动物身上,以吸取宿主身上营养物质求得生存。这些物种只有通过共生或寄生的方式才能完成其生活史,因此动物的共生或寄生是它们在长期的进化过程中获得的适应自然环境的生存方式。

寄居蟹与海葵共生。海葵固着在寄居蟹所寄居的螺壳上,通过寄居蟹的运动而扩大其取食范围,反过来寄居蟹可以海葵的刺细胞来防御敌害。白蚁与鞭毛虫共生又是一个典型的例子。白蚁的肠道为鞭毛虫提供了生活场所,而鞭毛虫可以帮助白蚁消化其所赖以生存的纤维。爬行动物中的“绿毛龟”与丝状藻类之间是共生现象的另一种形式,丝状藻借龟甲表面,作为附生的基底,从龟甲表层分泌物中吸取养料而滋生;当整个龟甲被丝状藻覆盖后,形似龟甲长满绿毛从而可逃避敌害。

寄生关系其实是一种广义的捕食关系。和狭义的捕食来比较,它是一种“蚕食”的方式。动物寄生现象极为多样,常见的是,原生动物寄生在较高等的动物体内;扁形动物和线形动物寄生在高等动物体内;寄生蜂寄生在鳞翅目动物体内。高等动物也有寄生现象,像七鳃鳗以外寄生方式寄生在其它鱼类体外。较为特殊的种类是鮟鱇鱼的雄体寄生在雌体的鳃盖内。

共生和寄生现象都是动物进化过程中经过长期自然选择的结果。共生现象作为二者的互利关系,为物种的生存和繁衍打下了基础。寄生现象虽然从表面看是对寄主有害的,这种有害性实际上对被寄生的某一物种而言,可以控制宿主种群个体数量在某一个水平上。因为宿主被寄生的几率和宿主种群的个体数量有关,种群个体数量越多,被寄生的个体越多。由此看来,寄生现象对某一物种来说,可使其种群保持在一个较为稳定的水平上,对该物种的生存是有好处的。同时当寄主的种群保持在一个稳定的状态时,寄生生物的种群数量也相应地保持在一个较为稳定的值上。

总之,共生和寄生是动物长期适应发展的结果,对参与共生和寄生的物种来说,都有一定的益处。

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