אקולוגיה קהילתית

הדדיות

בניסיון לפענח את בנק הסתבכותו של דרווין ולהבין כיצד אינטראקציות אלו מהוות את המבנה הבסיסי של קהילות, הרבה מאוד דיווחים פופולריים על אקולוגיה קהילתית מתמקדים בתצוגות אנטגוניסטיות אקסטרווגנטיות בין מינים. למרות שהתנהגויות אגרסיביות הן אינטראקציות בין-ספציפיות חשובות, כמות תשומת הלב הממוקדת בהן עשויה ליצור רושם לא נכון שהם חשובים יותר מסוגים אחרים של אינטראקציה. אינטראקציות הדדיות בין מינים הן אינטגרליות לא פחות מארגון קהילות ביולוגיות כמו מערכות יחסים אנטגוניסטיות, כאשר כמה אינטראקציות הדדיות מהוות את האלמנטים הבסיסיים ביותר של קהילות רבות.

במערכות יחסים הדדיות רבות, מין אחד משמש כמארח, והשני ממלא את תפקיד המבקר או התושב. צמחים הם מארחים לחרקים המאביקים אותם או אוכלים את הפירות שלהם ולמיקרואורגניזמים שנקשרים עצמם לשורשיהם. בהדדיות אחרים, כמו להקות ציפורים הכוללות תערובת של מינים, אף מין אינו משמש כמארח. הדדיות משתנות גם ביתרונות שהמשתתפים מפיקים מהאינטראקציה. אדם עשוי לזכות במזון, הגנה מפני אויבים, אתר קינון או שילוב של יתרונות. יתרונות אלה עשויים להשתנות מאוכלוסיה אחת לאחרת, ובכך לגרום לקשרים הדדיים שקיימים בין אותו המין להתפתח לכיוונים שונים באוכלוסיות שונות.

חדירות ההדדיות

כמה מערכות יחסים הדדיות כל כך חודרות עד שהן משפיעות כמעט על כל צורות החיים. מערכות השורש של מרבית מיני הצמחים היבשתיים יוצרים אסוציאציות מורכבות עם מיקרואורגניזמים של האדמה. האסוציאציות המיקוריזאליות הללו מסייעות לצמח להרכיב חומרים מזינים. בסביבות מסוימות, צמחים רבים אינם יכולים להתבסס ללא עזרה של mycorrhizae המשויך. במערכת יחסים אחרת, קטניות מסתמכות על אסוציאציות הנוצרות גושים בין שורשיהם למיקרואורגניזמים כדי לתקן חנקן, וצמחים מקבעים חנקן הם בתורם מכריעים לתהליך הירושה בקהילות ביולוגיות.

אסוציאציות הדדיות בין בעלי חיים למיקרואורגניזמים חשובות לא פחות למבנה הקהילות. רוב בעלי החיים מסתמכים על המיקרואורגניזמים במעיים שלהם בכדי לעכל ולחשב מזון כראוי. טרמיטים זקוקים למיקרואורגניזמים העיכול תאית במעיים שלהם בכדי להשיג את כל ההזנה האפשרית שתזונת העץ שלהם יכולה לספק.

ברמה עוד יותר מהותית, נראה שמקורם של תאים אוקיארוטים (תאים בעלי גרעין מוגדר היטב ושמתוכם צמחים ובעלי חיים גבוהים יותר, פרוטוזואה, פטריות ורוב האצות) נבעו מקשר עם יחידים שונים מינים תאיים: המיטוכונדריה והכלורופלסטים המופיעים בתאים אוקיארוטים נחשבים שמקורם כאורגניזמים נפרדים שהתיישבו בתאים אחרים. בסופו של דבר אף אחד מהאורגניזמים לא הצליח לשרוד ללא האחר - מצב שנקרא סימביוזה חובה.

בסביבות יבשתיות רבות, הדדיות בין בעלי חיים וצמחים הם מרכזיים בארגון קהילות ביולוגיות. בכמה קהילות טרופיות, בעלי חיים מאביקים את הפרחים ומפזרים את זרעיהם של כמעט כל צמח מיוער. בתורו, חלק גדול מהבעלי חיים מסתמכים על פרחים או פירות לפחות בחלק מהתזונה שלהם. נמלים חותכות עלים, מין חשוב ביישובי יער ניאו-טרופיים, מכינות עלים חתוכים כמצעים עליהם ניתן לגדל את גני הפטרייה המיוחדים עליהם הם ניזונים. אלפי מינים מהצומח מייצרים עלים או עלי כותרת של צופים אקסטרא-פרחוניים כדי למשוך סוגים רבים של נמלים, הניזונים מהנקטר והורגים עשבוני חרקים שהם נתקלים בהם בצמחים.

התפתחות הדדיות

למרות שהדדיות מועילות לכל המינים המעורבים במערכת יחסים, הם בנויים על אותם עקרונות גנטיים אנוכיים כמו אינטראקציות אנטגוניסטיות. למעשה, נראה כי הדדיות רבים התפתחו מאינטראקציות אנטגוניסטיות. אף מין אינו מתנהג בצורה אלטרואיסטית כדי לקדם את טובתו של מין אחר. הדדיות מתפתחות ככל שמינים שבאים במגע מתמרנים זה את זה לטובתם. צמחים מפתחים תערובות וריכוזים מסוימים של צוף כדי לפתות את המאביקים להתנהג בדרכים שממקסמות את האבקה. אך ורק לטובתם, מאביקים מבקרים בצמחים ומנווטים ביניהם לקצור צוף או אבקה בדרך היעילה ביותר. הדאגה שלהם היא לא באיזו מידה הם מתפקדים כמאביקים לצמחים אלא מה הם יכולים לחלץ מהצמחים. הדדיות נובעת בכל פעם שפעילותם האנוכית של מינים במקרה מועילה לכל אחד מהם. הברירה הטבעית ממשיכה לעצב מחדש מערכות יחסים אלה כאשר כל מין מפתח את יכולתו לנצל את האחר.

הדדיות ורמאים

מכיוון שהדדיזם מתפתח באמצעות מניפולציה של מינים אחרים, הם תמיד רגישים לפלישה על ידי "רמאים", אותם אורגניזמים שיכולים לנצל מערכת יחסים קיימת מבלי להדגיש יתרון. גניבת משאב היא סוג אחד של פשע שעוסק בהם רמאי. צמחים מסוימים, למשל, התפתחו עם מאביקים מסוימים. לפרחי הצמחים האלה קורולות עמוקות (סטים פנימיים של עלי הפרח המהווים תא פנימי) עם צוף בתחתית הנגיש רק למאביקים שלהם שיש לשונות ארוכות או שטרות המתמחים למטרה זו. עם זאת, כמה דבורים קצרות לשון וציפורי יונק קצרות חוטים פיתחו עיבודים משלהם - הם מוציאים צוף על ידי פירסינג בבסיס הקורולות הארוכות הללו. צורה אחרת של רמאות כוללת חיקוי למראה של מין אחד על מנת להטריד אסוציאציה הדדית קיימת. חתרנות זו התרחשה בין דגים נקיים יותר למארחיהם. דגים מנקים הם דגים מתמחים ביותר המוריקים טפילים מעור עורם של דגים אחרים. דגים מארחים מגיעים לאתרים ספציפיים שבהם הם מציגים עצמם לדגים הנקיים המטפחים אותם. דגים אחרים התפתחו כדי להידמות לדגים הנקיים יותר, אך במקום לחפש טפילים, מתחזים אלה מוציאים נשיכה מהדגים המארחים.

רמאים אחרים משתמשים במכשירים מתעתעים שונים כדי לנצל אינטראקציות הדדיות. עכבישים מסרטנים, חרקים פימטיים, וכמה נזקים מתפללים משתמשים בפרחים כמקומות להמתנה לטרף: הם פיתחו הסוואה המאפשרת להם להסתתר מהחרקים המאביקים שעליהם הם ניזונים. במקום לבנות רשת או לחפש את הצמחייה כדי ללכוד טרף, סוג טורף זה נותר קפוא רק על פרח עד שמאביק בלתי מעורער נתקל בקשריו.

כאשר רמאים מתפתחים לניצול הדדיות, הם יכולים לגרום למערכת היחסים הסימביוטית עצמה להתפרק, אלא אם כן דרכים חדשות לסכל את המתחזים מתפתחות בתוך האוכלוסייה המארחת.