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Mutualismo frente a simbiosis
Mutualismo es un término que designa una relación entre dos criaturas de especies diferentes (o dos grupos de criaturas). El mutualismo se diferencia de la simbiosis en que es un tipo particular de simbiosis. Si las relaciones simbióticas son un gigantesco paraguas, el mutualismo es sólo uno de los términos que caben bajo él.
Lasimbiosis se define como cualquier relación entre dos organismos en la que uno de ellos sale beneficiado. El mutualismo es un tipo de simbiosis en la que ambos organismos (de especies distintas) se benefician de su relación.
Además del mutualismo, existen otros tipos de simbiosis. Uno de ellos es el comensalismo, en el que un organismo se beneficia de la relación y el otro ni se beneficia ni resulta perjudicado. En el comensalismo, hay un efecto positivo en un organismo, y ningún efecto o un efecto neutro en el otro.
Otra forma de simbiosis es el parasitismo, en el que un organismo se beneficia pero el otro resulta perjudicado por la asociación o durante la misma. El parasitismo produce un efecto positivo en un organismo y un efecto negativo en el otro.
Otra forma de simbiosis es la depredación. En la depredación, un organismo se beneficia de la relación matando y comiéndose al otro. La depredación se distingue del parasitismo en que el organismo muere en la depredación, pero sólo resulta dañado en el parasitismo.
Una relación no simbiótica notable, pero que merece la pena mencionar, es el amensalismo. En el amensalismo, un organismo resulta dañado o muerto por la relación, mientras que el otro no se ve afectado. Podemos ver que el amensalismo no puede considerarse un tipo de simbiosis, porque en la simbiosis al menos un organismo debe beneficiarse de la relación. El amensalismo se denomina a veces una forma de antibiosis.
Definición de mutualismo y ejemplos en la naturaleza
Elmutualismo se define como una relación simbiótica en la que un organismo de una especie concreta se beneficia y otro organismo distinto de una especie diferente también se beneficia.
Por definición, la simbiosis requiere una asociación estrecha entre organismos de especies diferentes (lo suficientemente estrecha como para que se ayuden o se perjudiquen mutuamente), y en el mutualismo, ambos organismos obtienen un beneficio neto positivo debido a su relación y a esta estrecha asociación.
Hay muchos ejemplos de mutualismo que pueden observarse en la naturaleza. Un ejemplo clásico que quizá recuerdes de tus días de aprendizaje de la biología vegetal, es la relación mutualista entre muchas plantas y las bacterias fijadoras de nitrógeno.
Para refrescarte la memoria, el nitrógeno está presente en grandes cantidades en el aire (alrededor del 78% del aire es nitrógeno, el oxígeno constituye el 21% y el resto es sobre todo dióxido de carbono y gases inertes), pero la mayoría de las plantas no pueden aprovecharlo por sí mismas. Sin embargo, el nitrógeno sigue siendo necesario en la mayoría de las plantas para fabricar clorofila (el pigmento verde necesario para la fotosíntesis) y muchos productos vegetales, especialmente las leguminosas (judías).
Como no pueden atrapar el nitrógeno directamente del aire, las leguminosas recurren a bacterias fijadoras de nitrógeno como el Rhizobium, que se encuentran en las raíces de las plantas y pueden captar el nitrógeno del suelo. El Rhizobium fija el nitrógeno y lo comparte con la planta, que lo utiliza. Con todo este nitrógeno recién accesible, la planta puede ir a toda máquina, creando sus propios productos.
La planta leguminosa produce muchas más judías, y también produce más clorofila y puede realizar una fotosíntesis más eficaz. La fotosíntesis eficiente produce más fotosintatos, que son productos importantes de la fotosíntesis que pueden utilizar tanto la planta como las bacterias fijadoras de nitrógeno. Los fotosintatos más importantes son los hidratos de carbono y los azúcares, que las bacterias Rhizobium mastican alegremente.
Así, el aumento de la disponibilidad de nitrógeno debido a la presencia de bacterias da lugar a más clorofila y a una planta más resistente, lo que conduce a más fotosíntesis, que a su vez da lugar a más productos vegetales carbohidratados, lo que a su vez da lugar a bacterias felices y comilonas. Podemos ver cómo esta relación es mutuamente beneficiosa para ambas especies (Fig. 1).
Bacterias fijadoras de nitrógeno y mutualismo.
Otro ejemplo de mutualismo resultará muy familiar a los proveedores de películas infantiles realizadas a principios de la década de 2000. La anémona de mar y el pez payaso muestran una relación mutuamente beneficiosa porque el pez payaso puede vivir entre los tentáculos de la anémona. (Sí, tentáculos. Aunque las anémonas de mar parecen plantas, en realidad son animales).
Decimos anémonas de mar para distinguirlas de las anémonas, que sí son plantas; son flores delicadas con centros oscuros.
El fondo del océano, donde viven los peces payaso, puede ser un lugar bastante peligroso, y las anémonas de mar son el escondite perfecto para vivir más tiempo, o para lanzarse y escapar de un depredador. Las anémonas de mar no sólo pueden ocultar en cierto modo al pez payaso, sino que, lo que es más importante, son bastante venenosas. Los tentáculos de las anémonas de mar contienen una potente neurotoxina peligrosa para otros animales marinos como el plancton, los peces, las medusas, las barracudas e incluso los tiburones. Algunos de estos animales son depredadores de los peces payaso, por lo que un rápido dardo al abrazo de los tentáculos urticantes de una anémona marina puede salvar muchas veces la vida de un pez payaso.
Convenientemente, los propios peces payaso son impermeables a las picaduras de la neurotoxina de la anémona de mar, por lo que no sufren daños al rozar sus tentáculos. El pez payaso y las anémonas de mar están tan estrechamente relacionados que otro nombre del pez payaso es pez anémona (Fig. 2).
mutualismo entre el pez payaso y las anémonas
Conocemos el beneficio que la relación con la anémona de mar tiene para el pez payaso, pero ¿cuál es el beneficio de esta asociación para la anémona de mar? Los peces payaso que residen en la anémona de mar provocan el movimiento del agua, lo que se cree que conduce a una mayor oxigenación para la anémona de mar. Además, los peces payaso, debido a su coloración, atraen a algunas presas que la anémona de mar puede matar con sus tentáculos tóxicos antes de comérselas. Por asqueroso que pueda parecer, las cacas del pez payaso son muy útiles para la anémona de mar, ya que actúan como material rico en nutrientes para ayudar al crecimiento de las algas dentro de la anémona.
Las algas y las anémonas de mar mantienen una relación mutuamente beneficiosa, en la que las algas proporcionan azúcares y carbohidratos a la anémona, y ésta proporciona otros nutrientes y una mayor exposición a la luz solar a las algas.
Tipos de mutualismo
Las relaciones de mutualismo pueden dividirse a su vez en tipos específicos. A continuación se describen las categorías generales de mutualismo.
Mutualismode recursos - se trata de una relación mutuamente beneficiosa en la que ambas partes proporcionan a la otra recursos a los que de otro modo cada una tendría dificultades (a veces imposibilidad) para acceder. También conocido como biologicalbarter
Ejemplo: Plantas leguminosas y bacterias fijadoras de nitrógeno.
Mutualismo servicio-recurso - se trata de una relación mutuamente beneficiosa en la que una parte realiza un servicio que beneficia a la otra, mientras que el otro organismo proporciona a la primera recursos a cambio.
Ejemplo: Plantas que proporcionan néctar a ciertas hormigas (el recurso) a cambio de que las hormigas vivan en las plantas y las protejan de las mariquitas que, de otro modo, devorarían la planta (el servicio).
Mutualismo servicio-servicio - Se trata de una relación mutuamente beneficiosa en la que ambas partes prestan servicios a la otra. Es poco frecuente.
Ejemplo: La anémona de mar y el pez payaso.
Mutualismo frente a comensalismo, con ejemplos humanos
Sabemos cómo difieren las definiciones de mutualismo y comensalismo. En el mutualismo, ambos organismos se benefician, mientras que en el comensalismo sólo uno se beneficia y el otro permanece neutral.
Sin embargo, aunque estas definiciones son bastante sucintas, las distinciones en la vida real no son tan fáciles de delinear. Especialmente en los humanos, unos de los organismos más complejos que tenemos en este planeta, no siempre podemos precisar cuándo una forma de simbiosis es mutualismo o comensalismo.
Por ejemplo, nuestro microbioma intestinal es una forma de simbiosis. Los organismos de la relación simbiótica son los seres humanos y las bacterias que viven en nuestro intestino. La parte que se beneficia es obvia: los seres humanos, ya que las bacterias nos ayudan a hacer de todo, desde producir vitamina K hasta regular nuestro metabolismo.
Sin embargo, no está claro si beneficiamos a las bacterias en alguna medida mensurable. Algunos científicos dicen que sí, al proporcionarles un entorno más protector para vivir. La mayoría dice que no, al considerar que las bacterias no necesitan realmente nuestros intestinos ni se benefician de vivir en ellos. Por ello, estas bacterias intestinales se denominan bacterias comensales, para dar a entender el comensalismo de la relación; sin embargo, el debate continúa. Algunas personas siguen considerándolas un ejemplo de mutualismo, y distintas fuentes dicen cosas diferentes.
Otro ejemplo de simbiosis con el ser humano como especie de interés es el de los perros domesticados. Originalmente, la teoría es que nuestra domesticación de los perros se produjo por comensalismo. Nuestros antepasados mataban y comían carne y dejaban los restos cerca, y los perros salvajes pasaban después y se la comían. Con el tiempo, estos perros se limitarían a seguir a los humanos y algunos de ellos acabarían siendo domesticados, iniciando el linaje de los perros domesticados que tenemos hoy. Podríamos decir, pues, que perros y humanos muestran una forma de comensalismo.
Sin embargo, llegados a este punto, los perros benefician enormemente a los humanos, realizando labores como perros pastores, lazarillos y perros policía, por nombrar algunos. Eso por no hablar de la compañía y el apoyo emocional que los perros aportan a muchas personas. Ahora bien, parece mucho más probable que nuestra relación con los perros sea de mutualismo. De hecho, si nuestra relación simbiótica moderna con los perros sigue considerándose comensalismo, parece que ahora los humanos somos la parte beneficiada, mientras que los perros son los neutrales, en vez de al revés.
Proceso y características de las relaciones mutualistas en biología
Hemos descrito cómo parece haberse producido una evolución de la relación humano-perro a una de mutualismo a partir de un origen de comensalismo. Esto nos demuestra cómo las relaciones simbióticas pueden cambiar con el tiempo, y los organismos participantes suelen evolucionar juntos.
El mutualismo es muy importante para nuestro ecosistema y, de hecho, para la vida tal como la conocemos, porque más del 80% de la vida vegetal depende de las bacterias y/o los hongos para que le ayuden a acceder a determinados nutrientes que, de otro modo, no podría atrapar del aire o del suelo; desde metales inorgánicos hasta gas nitrógeno.
El mutualismo también ayuda a crear nuestro mundo mediante procesos de polinización y propagación de semillas. Las abejas van de flor en flor sorbiendo dulce néctar, pero en el proceso de hacerlo también esparcen el polen de estas plantas con flores a otras plantas, ayudándolas a reproducirse.
Muchos de estos mecanismos mutualistas demuestran cómo las especies clave han evolucionado y cambiado juntas también a lo largo del tiempo. Debemos saber que el mutualismo es un tipo de relación simbiótica utilizada una y otra vez en la naturaleza, por sus claros beneficios para múltiples especies.
Mutualismo - Puntos clave
- El mutualismo se define como una relación simbiótica en la que ambas partes se benefician de la asociación.
- El mutualismo suele observarse en especies que han coevolucionado juntas a lo largo del tiempo.
- El mutualismo es distinto del comensalismo, en el que una especie no se beneficia pero tampoco resulta perjudicada; sin embargo, como ocurre con nuestra relación simbiótica con nuestro microbioma intestinal, no siempre es fácil determinar cuál está en juego.
- Ejemplos de mutualismo son las anémonas de mar y los peces payaso, y las leguminosas y las bacterias fijadoras de nitrógeno.
- Los tipos de mutualismo incluyen el recurso-recurso, el servicio-recurso y el muy raro servicio-servicio.
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