Parasittisme og mutualisme

Question 1

Parasitter

Answer 1

• Lever på eller i en vert (symbiose), og trekker resurser fra verten
• En vert er en mosaikk av mikrohabitater for mindre organismer
• “Problemer” med slike habitater:
  
  • beveger seg
  • responderer på kolonisering
  • reparerer skader
  • har hukommelse• evolverer
  • kan dø

Question 2

Mikroparasitter

Answer 2

• Små
• Tallrike, kort generasjonstid
• Lever og formerer seg vanligvis inne i verten (=endoparasitter)
• Noen er sykdomsfremkallende (patogene)• Direkte smitte er vanligst
• Eks. virus, bakterier, protozoer, sopp

Question 3

Makroparasitter

Answer 3

• Større
• Vokser i verten (endo-) eller på verten (ekto-parasitter
• Lengre generasjonstid
• Går ikke inn i vertens celler
• Direkte smitte eller via mellomverter
• Kan ha kompliserte livssykluser
• Eks. rundormer, ikter, lus, midd, bladminerere, flått, menneskets spolorm

Question 4

Artsrikhet og koevolusjon

Answer 4

• Parasittisme er en av de vanligste livsformene på jorda! Så å si «alle» arter har parasitter!
• De fleste er dårlig kjent
• Likevel er alle organismer totalt resistente mot nesten alle parasitter!
• Dvs. at nesten alle parasitter er svært spesialiserte

Question 5

Red Queen hypothesis

Answer 5

Evolusjonært kappløp mellom parasitt og vert (ko-evolusjon)

Question 6

Koevolusjon mellom vert og parasitt

Answer 6

• Seleksjon favoriserer egenskaper som reduserer negativ effekt av parasitter
• Immunforsvar – gjør habitat ubeboelig, vertens “minne” umuliggjør ny kolonisering
  
  • Men mikroparasitter har stor genetisk variasjon og evolverer raskt som respons på vertens immunforsvar
• Verter er midlertidige habitater som dør og spredning er veldig viktig!
  
  • Spredning og ′′kolonisering′′ er en av de største utfordringene!
  • Parasitter produserer mange avkom!
    
    • Eks. Oksens bendelorm (som har menneske som vert) kan frigi 80 000 egg på en gang

Question 7

Bør verten holdes i live lengst mulig?

Answer 7

• Bare hvis dette gir økt fitness!
  
  • Avhengig av spredningsmetode
• Virulens = mål på hvor skadelig en (mikro-) parasitt er for verten
  
  • Arter som spres vertikalt (fra mor til avkom) -> seleksjon for å holde verten i live (lav virulens)
  • Arter som spres horisontalt (fra vert til vert) krever ikke nødvendigvis at verten lever lenge
    
    • kan øke fitness ved å forbruke vertens ressurser raskere -> være mer virulent!
    • Kostnaden ved å drepe verten påvirkes av tilgang på verter
• Parasitter kan føre til alvorlig sykdom, kastrering, manipulere atferd mm. eller være relativt harmløse

Question 8

Nye parasitter ekstra farlige

Answer 8

• Ingen koevolusjon -> verten har dårlig forsvar!
• Innføring av nye parasitter kan være fatalt for verten
  
  • Reveskabb (midd)
  • Gyrodactylus (flatorm på fisk)
• Nye parasitter gir seleksjonspress for nye og bedre forsvarsmekanismer (Red-Queen…)
• Almesyke (sopp
  
  • Dreper alm og spres i hovedsak av biller (almesplintborer)
  • Først påvist på 1960-tallet.
• Skrantesyke
  
  • Dødelig hjernesykdom som skyldes prioner ( Sykdomsfremkallende proteiner)
  • Smitter hjortedyr, redsel for spredning fører til skyting av villreinstammer.

Question 9

Makroparasitter avhengig av mellomverter og kan ha kompliserte livssykluser

Answer 9

Digene ikter (Flatormer)

• Endoparasitter med minst to verter
  
  • Mellomvert: bløtdyr, krepsdyr, insekt, fisk
  • Sluttvert: fisk, fugl, pattedyr
• Kjønnet formering hos sluttvert
• To sugeskåler
• Svært kompliserte livssykluser
• Liten leverikte
  
  • Sluttvert: sau, kyr, gris, hest• Mellomvert: snegle + maur
  • Maur: Minst en av iktene vandrer mot hjernen og manipulerer maurens adferd
  • Sau: I leveren. Gir redusert allmenntillstand, diaré ++ kun farlig ved store infeksjoner
  • Egg overlever i årevis i omgivelser
  • Parasitter kan endre adferden hos vertene; katteparasitten, Ikter (endrer adferd til killifisk (mellomvert) slik at de lettere blir spist av fugler (hovedverten))

Question 10

Vektorer

Answer 10

• Insekter og midd kan brukes som vektorer for å spre parasitten
• Vektoren er en vert, men tar ofte lite eller ingen skade av parasitten
• Malaria
  
  • Plasmodium arter (protozoa)
  • Malariamygg (sluttvert) og mennesker som mellomvert
  • Angriper lever og blodceller
  • Dreper ca. 400 000 mennesker årlig
• Flått overfører Borelia (bakterie) parasitt på mennesker og dyr
  
  • I noen områder også Tick Born Encephalitis (TBE)
• Ofte bærer noen individer i en populasjon de fleste parasittene (gjelder særlig makroparasitter)
  *

Question 11

Mange planter er også parasitter

Answer 11

• Helparasitt = driver ikke egen fotosyntese og er helt avhengig av verten for næring, vann, fotosynteseprodukter
  
  • Feks squawroot i snylterotfamilien.
• Halvparasitt = driver egen fotosyntese, men snylter på vertens vann- og næringsressurser
  
  • Feks. Misteltein (stjeler næring/vann fra ledningsvevet)
  • Ca 4000 arter
  • Spesielt innen maskeblomstfamilien
  • Henter næring fra røtter eller stammen til verten

Question 12

Parasittisme og vertens populasjonsdynamikk

Answer 12

• Ofte tetthetsavhengig regulering
  
  • smitte skjer lettere ved høye tettheter
  • Parasitter kan være mer virulente ved høy tetthet
• Reduserer vertens vekst, reproduksjon og overlevelse
• Kan få syklisitet mellom parasitt og verts-populasjoner
• Parasittisme kan ha sterk innvirkning på vertens tetthet, utbredelse og atferd

Question 13

Mutualisme

Answer 13

• Interaksjon mellom individer av forskjellige arter der begge er positivt påvirket
  
  • Fakultativ mutualisme – artene kan leve uten mutualisme (ofte ikke-symbiontisk)
  • Obligat mutualisme – artene er avhengige av mutualisme (oftest symbiontisk)
• Ofte utviklet fra negative interaksjoner
• Eksempler på mutualisme
  
  • Energi - grunnstoffer
    
    • Mycorrhiza, lav, N-fiksering, korallrev med alger.
  • Næring - beskyttelse
    
    • Bladlus og maur, plante og maur
  • Næring - transport
    
    • Pollinering, frøspredning
  • Næring - habitat
    
    • Herbivor med mikrober

Question 14

Mutualisme: Mycorrhiza (plante og sopp)

Answer 14

• Soppen fungerer som forlengelse av røttene og hjelper med opptak av fosfor, kobber, sink og nitrogen og får karbohydrater fra planten
• 90 % av plantearter (nesten alle trær, gress og urter) har mycorrhiza. Stor betydning for plantens vekst.
• Mycorrhiza er avgjørende for biomasse i terrestre økosystemer.
• To hovedtyper:
  
  • Ektomycorrhiza (ECM) (fakultativ)
    
    • danner kapper rundt røttene (vanlig hos trær)– går ikke inn i plantas røtter.
  • Endomycorrhiza
    
    • Produserer “arbuscules” inne i rotcellene –sted for utveksling av stoff mellom plante og sopp.

Question 15

N-fiksering

Answer 15

• N er begrensende faktor for plantevekst i mange miljøer.
• Bare enkelte bakterier kan utnytte N2og omdanne det til ammonium
• Rhizobuim er frittlevende bakterier i jord som danner nitrogenfikserende knoller hos planter
• Mutualister, hovedakelig i planterøtter (erteblomst-familien, or)

Question 16

Lav (sopp og alge)

Answer 16

• Sopp utgjør 90-97 % av lavens biomasse, men vekstformen er avh. av algen
• Omtrent 25% av alle kjente sopparter danner lav (25 000 arter)
• Uvisst om det alltid er fordelaktig for algen
  
  • Soppen får karbohydrater, algen får beskyttelse (beiting, stråling)

Question 17

Fotosyntese-mutualisme og beskyttelse-mutualisme hos koraller

Answer 17

Korallrev

• Havets “regnskoger”; rommer ca. 0.5 millioner arter (høyheterogeneitet = mange habitater = mange arter)
• Høy produksjon, til tross for at de er omgitt av “ørkener” av næringsfattig hav
• Obligat symbiose
  
  • Encellede fotosyntetiserende alger (zooxanthellae) lever inne i korallene og får beskyttelse
  • 90% av de organiske forbindelsene flagellatene produserer frigjøres til korallen!
  • Korallene spiser også zooplankton, men dette dekker kun 10% energibehovet
  • Nitrogenholdig avfall frigjøres til algen
• Beskyttelses-mutualisme
  
  • Krabben får beskyttelse og fjerner samtidig konkurrerende alger.

Question 18

Maur og bladlus

Answer 18

• Bladlus har overskudd av sukker i forhold til proteiner.• Skilles ut som “honningdugg” som mauren utnytter.
• Maur beskytter bladlus

Question 19

Obligat maur-plante mutualisme

Answer 19

• Maur beskytter Acaciaplanten mot herbivorer
• Fordeler for mauren:
  
  • Tornenes hulrom tjener som ynglested.
  • “Beltian bodies” gir fett og proteiner.
  • Nektarier på stilken gir sukker
• Maurene fjerner plantekonkurran se rundt Acacia planten

Question 20

Pussefisk og oksehakker

Answer 20

Fjerner parasitter hos større dyr, og blir til gjengjeld beskyttet.

Question 21

Frøspredning og pollinering

Answer 21

• Planter kan lure insekter til å pollinere
• “Bleeding hearts” frø er dekket av næringsrik olje. Maur frakter dem til tua, spiser oljen, og skader ikke frøet.