Colonie (biologie) - Colony (biology)

O colonie de cormorani brandt în Point Lobos , California

În biologie , o colonie este compusă din două sau mai multe conspecific de persoane care trăiesc în strânsă asociere cu, sau conectat la un altul. Această asociere este de obicei în folos reciproc, cum ar fi o apărare mai puternică sau capacitatea de a ataca prada mai mare. Este un grup de celule identice (clone) pe suprafața (sau în interiorul) unui mediu solid, derivat de obicei dintr-o singură celulă părinte, ca în colonia bacteriană. În schimb, organismele solitare sunt cele în care toți indivizii trăiesc independent și au toate funcțiile necesare pentru a supraviețui și a se reproduce.

Coloniile, în contextul dezvoltării, pot fi compuse din două sau mai multe organisme unitare (sau solitare) sau pot fi organisme modulare . Organismele unitare au o dezvoltare determinată (etape de viață stabilite) de la zigot la forma adultă și indivizii sau grupurile de indivizi (colonii) sunt vizual distincte. Organismele modulare au forme de creștere nedeterminate (etape de viață nedeterminate) prin repetarea repetată a modulelor identice genetic (sau a indivizilor) și poate fi dificil să se facă distincția între colonia în ansamblu și modulele din interior. În acest din urmă caz, modulele pot avea funcții specifice în cadrul coloniei.

Unele organisme sunt în primul rând independente și formează colonii facultative ca răspuns la condițiile de mediu, în timp ce altele trebuie să trăiască într-o colonie pentru a supraviețui ( obligatoriu ). De exemplu, unele albine tâmplare vor forma colonii atunci când se formează o ierarhie dominantă între două sau mai multe fondatoare de cuiburi (colonie facultativă), în timp ce coralii sunt animale care sunt legate fizic de țesut viu ( coenosarc ) care conține o cavitate gastrovasculară comună .

Tipuri de colonii

Coloniile sociale

O colonie de reproducere a găurilor nordice de pe arhipelagul Heligoland din Marea Nordului .

Organismele unitare unicelulare și multicelulare se pot agrega pentru a forma colonii. De exemplu,

  • Protiștii, cum ar fi mucegaiurile de nămol, sunt multe organisme unicelulare care se agregă pentru a forma colonii atunci când resursele alimentare sunt greu de găsit, deoarece împreună sunt mai reactivi la indicii chimici eliberați de prada preferată.
  • Insectele eusociale precum furnicile și albinele sunt animale multicelulare care trăiesc în colonii cu o structură socială foarte organizată. Coloniile unor insecte sociale pot fi considerate superorganisme .
  • Animalele , cum ar fi oamenii și rozătoarele , formează colonii de reproducere sau de cuibărit , potențial pentru împerechere mai reușită și pentru a proteja mai bine descendenții.

Organisme modulare

Pelagice Marrus orthocanna este un colonial siphonophore asamblat din două tipuri de zooids

Organismele modulare sunt acelea în care o genetă (sau un individ genetic format dintr-un zigot produs sexual ) se reproduce asexual pentru a forma clone identice genetic numite ramete .

O colonie clonală este atunci când rametele unei genete trăiesc în imediata apropiere sau sunt conectate fizic. Rametele pot avea toate funcțiile necesare pentru a supraviețui singuri sau să fie interdependente de alte ramete. De exemplu, unele anemone de mare trec prin procesul de lacerare a pedalei, în care un individ identic genetic este produs asexual din țesut rupt de pe discul de pedală al anemonei. La plante, coloniile clonale sunt create prin propagarea copacilor identici genetic de către stoloni sau rizomi .

Organismele coloniale sunt colonii clonale compuse din mulți indivizi conectați fizic, interdependenți. Subunitățile de organisme coloniale pot fi unicelular, ca în alga Volvox (a coenobium ) sau pluricelular , ca în Încrengăturii Bryozoa . Fostul tip ar fi putut fi primul pas către organismele multicelulare . Persoanele dintr-un organism colonial multicelular pot fi numite ramete , module sau zooizi . Variația structurală și funcțională ( polimorfism ), atunci când este prezentă, desemnează responsabilități ramet, cum ar fi hrănirea, reproducerea și apărarea. În acest scop, conectarea fizică permite organismului colonial să distribuie substanțele nutritive și energia obținute prin hrănirea zooizilor în întreaga colonie. Un exemplu de organisme coloniale care este bine cunoscut sunt hidrozoanii , cum ar fi bărbații portughezi .

Colonii microbiene

O colonie microbiană este definită ca un grup vizibil de microorganisme care cresc pe suprafața sau în interiorul unui mediu solid, probabil cultivat dintr-o singură celulă. Deoarece colonia este clonală , cu toate organismele din ea descendente dintr-un singur strămoș (presupunând că nu există contaminare ), ele sunt identice genetic, cu excepția oricăror mutații (care apar la frecvențe joase). Obținerea unor astfel de organisme identice genetic (sau tulpini pure ) poate fi utilă; acest lucru se face prin răspândirea organismelor pe o placă de cultură și pornirea unui nou stoc dintr-o singură colonie rezultată.

Un biofilm este o colonie de microorganisme care cuprinde adesea mai multe specii, cu proprietăți și capacități mai mari decât agregatul de capacități ale organismelor individuale.

Istoria vieții

Persoanele din coloniile sociale și organismele modulare beneficiază de un astfel de stil de viață. De exemplu, poate fi mai ușor să căutați hrană, să apărați un loc de cuibărit sau să creșteți capacitatea competitivă împotriva altor specii. Capacitatea organismelor modulare de a se reproduce asexual pe lângă sexuale le permite beneficii unice pe care coloniile sociale nu le au.

Energia necesară reproducerii sexuale variază în funcție de frecvența și durata activității reproductive, numărul și mărimea descendenților și îngrijirea părintească. În timp ce indivizii solitari suportă toate aceste costuri energetice, indivizii din unele colonii sociale împart o parte din aceste costuri.

Organismele modulare economisesc energie folosind reproducerea asexuată în timpul vieții lor. Energia rezervată în acest fel le permite să pună mai multă energie către creșterea coloniei, regenerarea modulelor pierdute (din cauza prădării sau a altor cauze de deces) sau a răspunsului la condițiile de mediu.

Vezi si

Referințe

  1. ^ Jackson, JBC (1977). „Concurență pe substraturi marine dure: semnificația adaptativă a strategiilor solitare și coloniale”. Naturalistul american . 111 (980): 743-767. doi : 10.1086 / 283203 . S2CID  84687243 .
  2. ^ "Colony - Biology-Online Dictionary" . www.biology-online.org . Adus 06.05.2017 .
  3. ^ Hiebert, Laurel S .; Simpson, Carl; Tiozzo, Stefano (2020-04-19). „Colonialitate, clonalitate și modularitate la animale: elefantul din cameră”. Revista de Zoologie Experimentală Partea B: Evoluție moleculară și de dezvoltare . 336 (3): 198–211. doi : 10.1002 / jez.b.22944 . ISSN  1552-5007 . PMID  32306502 .
  4. ^ Begon, Michael; și colab. (2014). Essentials of Ecology (ediția a IV-a). Wiley. ISBN 978-0-470-90913-3.
  5. ^ Dunn, T .; Richards, MH (2003). „Când să fii albină socială: interacțiunile dintre constrângerile de mediu, stimulente, păzire și relații într-o albină tâmplar social facultativ” . Ecologie comportamentală . 14 (3): 417-424. doi : 10.1093 / beheco / 14.3.417 .
  6. ^ Grove, Noel (decembrie 1988). „Conservarea liniștită a naturii”. National Geographic . 174 (6): 822.
  7. ^ a b Winston, J. (2010). „Viața în colonii: învățarea căilor străine ale organismelor coloniale” . Biologie integrativă și comparativă . 50 (6): 919-933. doi : 10.1093 / icb / icq146 . PMID  21714171 .
  8. ^ Alberts, Bruce; și colab. (1994). Biologia moleculară a celulei (ed. A 3-a). New York: Garland Science. ISBN 0-8153-1620-8. Adus 11.06.2014 .
  9. ^ "Hidrozoa" . Web Diversitatea Animalelor . Adus 06.05.2017 .
  10. ^ Tortora, Gerard J .; Berdell R., Funke; Christine L., Case (2009). Microbiologie, o introducere . Berlin: Benjamin Cummings . pp. 170–171. ISBN 978-0-321-58420-5.
  11. ^ Kunz, TH; Orrell, KS (2004). „Costurile energetice ale reproducerii”. Enciclopedia Energiei . 5 : 423-442. doi : 10.1016 / B0-12-176480-X / 00061-9 .