Η βασική διαφορά μεταξύ αλληλοβοήθειας και πρωτοσυνεργασίας είναι ότι η αμοιβαία αλληλεπίδραση είναι μια υποχρεωτική μικροβιακή αλληλεπίδραση όπου ο αμοιβαίος και ο ξενιστής εξαρτώνται μεταβολικά ο ένας από τον άλλον, ενώ η πρωτοσυνεργασία είναι μια μη υποχρεωτική μικροβιακή αλληλεπίδραση όπου ο αμοιβαίος και ο ξενιστής δεν εξαρτώνται μεταβολικά από το καθένα άλλο.
Οι μικροοργανισμοί μπορούν φυσικά να συσχετιστούν με άλλους μικροοργανισμούς με διάφορους τρόπους. Αυτές οι μικροβιακές αλληλεπιδράσεις είναι πολύ σημαντικές για την επιβίωσή τους. Σε αυτές τις αλληλεπιδράσεις, ένας οργανισμός μπορεί να είναι παρών στην επιφάνεια ενός άλλου ως ectobiont ή ένας οργανισμός μπορεί να είναι παρών μέσα σε έναν άλλο οργανισμό ως endobiont. Οι μικροβιακές αλληλεπιδράσεις μπορεί να είναι θετικές όπως η αμοιβαιότητα, η πρωτοσυνεργασία και ο κομμενσαλισμός ή αρνητικές όπως ο παρασιτισμός, η αρπαγή και ο ανταγωνισμός. Η αμοιβαιότητα και η πρωτοσυνεργασία είναι δύο θετικές μικροβιακές αλληλεπιδράσεις.
Τι είναι η Αμοιβαιότητα;
Η αμοιβαία αλληλεπίδραση είναι μια υποχρεωτική μικροβιακή αλληλεπίδραση όπου ο αμοιβαίος και ο ξενιστής εξαρτώνται μεταβολικά ο ένας από τον άλλο. Ορίζεται ως μια σχέση όπου κάθε οργανισμός στην αλληλεπίδραση λαμβάνει οφέλη από τη συσχέτιση. Η αμοιβαιότητα είναι μια πολύ συγκεκριμένη σχέση. Επομένως, ένα μέλος της ένωσης δεν μπορεί να αντικατασταθεί από άλλο είδος. Αυτή η συγκεκριμένη μικροβιακή σχέση απαιτεί στενή φυσική επαφή μεταξύ αλληλεπιδρώντων οργανισμών. Επιπλέον, η αμοιβαιότητα είναι μια τέτοια σχέση που επιτρέπει στους οργανισμούς να υπάρχουν σε ενδιαιτήματα που δεν μπορούν να καταληφθούν μόνο από κανένα από τα δύο είδη. Οι οργανισμοί στην αμοιβαιότητα ενεργούν ως ένας ενιαίος οργανισμός.
Εικόνα 01: Αμοιβαιότητα
Οι λειχήνες είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα αλληλοβοήθειας. Είναι ένας συνδυασμός συγκεκριμένων μυκήτων με φύκια ή κυανοβακτήρια. Οι λειχήνες είναι σύνθετοι οργανισμοί. Σε έναν λειχήνα, ο μυκητιακός συνεργάτης ονομάζεται μυκοβίοντος. Οι μύκητες παρέχουν προστασία για τα φύκια ή τα κυανοβακτήρια. Το φύκι ή ο κυανοβακτηριακός συνεργάτης ονομάζεται phycobiont. Τα φυκοβίοντα είναι συνήθως φωτοαυτοτροφικά. Ως εκ τούτου, οι μύκητες παίρνουν τον οργανικό τους άνθρακα απευθείας από φύκια ή κυανοβακτηρίδια. Επιπλέον, τα πρωτόζωα και οι τερμίτες έχουν επίσης μια αμοιβαία αλληλεπίδραση. Τα πρωτόζωα ζουν συνήθως στο έντερο του τερμίτη και τρέφονται με υδατάνθρακες που αποκτά από τον τερμίτη ξενιστή. Το πρωτόζωο μεταβολίζεται τροφή σε οξικό οξύ. Ο τερμίτης χρησιμοποιεί αυτό το οξικό οξύ.
Τι είναι η Πρωτοσυνεργασία;
Η πρωτοσυνεργασία είναι μια μη υποχρεωτική μικροβιακή αλληλεπίδραση όπου ο αλληλοβοηθητής και ο ξενιστής δεν εξαρτώνται μεταβολικά ο ένας από τον άλλο. Ορίζεται ως μια σχέση όπου οι οργανισμοί της ένωσης ωφελούνται αμοιβαία ο ένας από τον άλλον αλλά δεν εξαρτώνται ο ένας από τον άλλο. Δεν είναι καθόλου απαραίτητο να υπάρξει πρωτοσυνεργασία. Ακόμη και η ανάπτυξη και η επιβίωση είναι δυνατές απουσία αλληλεπίδρασης. Ως εκ τούτου, οι οργανισμοί σε πρωτοσυνεργασία αλληλεπιδρούν καθαρά μεταξύ τους για το κέρδος που λαμβάνουν από τη σχέση.
Εικόνα 02: Πρωτοσυνεργασία
Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus και streptococcus thermophilus έχουν πρωτοσυνεργασία. Είναι βακτήρια εκκίνησης που χρησιμοποιούνται συνήθως σε καλλιέργειες γιαουρτιού. Ο Streptococcus thermophilus παράγει πυροσταφυλικό οξύ, μυρμηκικό οξύ, φολικό οξύ, ορνιθίνη, λιπαρά οξέα μακράς αλυσίδας και CO2 που διεγείρει την ανάπτυξη του Lactobacillus bulgaricus. Από την άλλη πλευρά, ο Lactobacillus bulgaricus παράγει πεπτίδια, ελεύθερα αμινοξέα και πουτρεσκίνη μέσω της πρωτεόλυσης, τα οποία διεγείρουν την ανάπτυξη του Streptococcus thermophilus. Επιπλέον, η συσχέτιση των βακτηρίων desulfovibrio και chromatium, η αλληλεπίδραση μεταξύ N2 βακτηρίων στερέωσης και κυτταρολυτικών βακτηρίων (cellulomonas) αναγνωρίζονται επίσης ως πρωτοσυνεργασία.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της αμοιβαιότητας και της πρωτοσυνεργασίας;
- Η αμοιβαιότητα και η πρωτοσυνεργασία είναι δύο θετικές μικροβιακές αλληλεπιδράσεις.
- Είναι και οι δύο οικολογικές αλληλεπιδράσεις.
- Και στις δύο μικροβιακές αλληλεπιδράσεις, κάθε οργανισμός στην αλληλεπίδραση λαμβάνει οφέλη από τη συσχέτιση.
- Και οι δύο αλληλεπιδράσεις είναι πολύ σημαντικές για το οικοσύστημα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της αμοιβαιότητας και της πρωτοσυνεργασίας;
Η αμοιβαία αλληλεπίδραση είναι μια υποχρεωτική μικροβιακή αλληλεπίδραση όπου ο αμοιβαίος και ο ξενιστής εξαρτώνται μεταβολικά ο ένας από τον άλλον, ενώ η πρωτοσυνεργασία είναι μια μη υποχρεωτική μικροβιακή αλληλεπίδραση όπου ο αμοιβαίος και ο ξενιστής δεν εξαρτώνται μεταβολικά ο ένας από τον άλλο. Άρα, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της αμοιβαιότητας και της πρωτοσυνεργασίας. Επιπλέον, στην αλληλοβοήθεια, τα συνεργαζόμενα είδη εξαρτώνται το ένα από το άλλο για την επιβίωση, ενώ στην πρωτοσυνεργασία, τα συνεργαζόμενα είδη δεν εξαρτώνται το ένα από το άλλο για την επιβίωση.
Το παρακάτω infographic παραθέτει τις διαφορές μεταξύ αμοιβαίας συνεργασίας και πρωτοσυνεργασίας σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Αμοιβαιότητα εναντίον Πρωτοσυνεργασίας
Οι μικροοργανισμοί μπορούν να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους για διάφορους λόγους. Η αμοιβαιότητα και η πρωτοσυνεργασία είναι δύο θετικές μικροβιακές αλληλεπιδράσεις. Η αμοιβαιότητα είναι μια υποχρεωτική μικροβιακή αλληλεπίδραση όπου ο αμοιβαίος και ο ξενιστής εξαρτώνται μεταβολικά ο ένας από τον άλλο. Η πρωτοσυνεργασία είναι μια μη υποχρεωτική μικροβιακή αλληλεπίδραση όπου ο αμοιβαίος και ο ξενιστής δεν εξαρτώνται μεταβολικά ο ένας από τον άλλο. Επομένως, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της αμοιβαιότητας και της πρωτοσυνεργασίας.
