KOLONIALA FÖRENINGAR: EGENSKAPER, TYPER OCH EXEMPEL - BIOLOGI - 2025

En kolonialförening är ett organisationssystem där två eller flera organismer lever i en intim relation. Föreningen kan vara fysisk, och de individer som utgör kolonin kan anslutas.

Vi hittar koloniala föreningar i hela livets träd: från cellorganismer till multicellulära organismer. På liknande sätt kan kolonin bestå av kloner (individer med identiskt genetiskt material) såsom en koloni av bakterier, eller den kan bestå av mer genetiskt heterogena individer, såsom en insektkoloni.

Bin är insekter som lever i kolonier. Källa: pixabay.com

I allmänhet översätts föreningen till en ömsesidig fördel för de individer som komponerar den. Till exempel, förbättra försvarets färdigheter mot attacker av rovdjur, eller förbättra predation färdigheter.

I vissa arter är bildandet eller inte av kolonialföreningen i händerna på miljöförhållandena - kolonin är "fakultativ". Däremot är andra arters överlevnad obligatoriskt beroende av kolonialbildning.

Vad är en individuell organisme?

Även om det verkar trivialt att definiera vad en ”individuell” organisme är, är det ett komplext och opriktigt begrepp - även för biologer.

Ur en fysiologisk och genetisk synvinkel kan en organisme definieras som ett genom i en kropp. Vi använder termen "genom" för att hänvisa till uppsättningen gener som finns i en viss organisme.

Definitionen av "individuell organisme" har viktiga konsekvenser, särskilt inom evolutionär biologi. Vi tenderar att säga att naturligt urval (en mekanism för evolutionär förändring) fungerar på individnivå.

Vissa organismer är helt klart en individ: en mus, en fluga, en hund. Ingen tvivlar i dessa fall på den biologiska enhetens diskreta karaktär. Det finns dock vissa system som utmanar detta koncept: koloniala organismer.

Det är känt att organismer inte lever isolerat - de skapar faktiskt flera relationer med andra individer och bildar komplexa nätverk av interaktion. Vissa organismer bär dessa förhållanden mycket intimt och uppmuntrar bildandet av kolonier.

Nedan kommer vi att beskriva de viktigaste aspekterna av dessa biologiska föreningar och de mest framstående exemplen i litteraturen.

egenskaper

En kolonialförening eller helt enkelt en "koloni" är en grupp av individer. Föreningen kännetecknas av att vara intim, från fysisk synvinkel och i vissa fall är de individer som komponerar den kopplade till varandra.

Kolonier är kooperativa system, där närvaron av andra individer gynnar deras koloniala följeslagare.

I vissa fall tenderar individer i kolonin att dela upp uppgifter - inte bara grundläggande åtgärder som foder; i kolonierna kan det finnas "reproduktiva" individer och individer som inte reproducerar sig.

I de mer komplexa koloniala systemen kunde vi alltså tänka på var och en av individerna i kolonin som uppträder som "cellerna" eller systemen i en diskret organism.

Typer och exempel

I den här artikeln kommer vi att klassificera kolonierna beroende på vilken typ av organisme som utgör dem - det vill säga om det är unicellular eller multicellular.

Kolonier av encelliga organismer

Bakterie

En koloni av bakterier är föreningen mellan encelliga organismer som kommer från uppdelningen av en stamcell och ger upphov till alla individer som utgör kolonin. Av denna anledning är kolonimedlemmarna "kloner" och är identiska med varandra (utom de platser där mutationer har inträffat).

När bakterier växer i odlingsmedium är kolonierna tydligt synliga för det mänskliga ögat (inget behov av mikroskop eller förstoringsglas).

Det finns fall där mikrobernas förening bildas av olika arter. Dessa bakteriella ekosystem kallas biofilmer eller biofilm.

Grönalger

Gröna alger är organismer som har kloroplaster och kan vara enhjuliga, koloniala eller flercelliga.

Det mest ikoniska exemplet på koloniala organismer i litteraturen är ett sötvattensläkt som heter Volvox. Kolonierna för dessa organismer består av hundratals, eller till och med tusentals, flagellerade celler.

Koloniens celler är bundna samman av cytoplasma "strängar" i en gelatinös, rogn och mobil sfär. Denna koloni representerar en mycket avancerad grad av förening.

Arbetsfördelningen är tydlig i Volvox-kolonierna. Vissa celler ansvarar för vegetativ reproduktion och andra ansvarar för sexuell reproduktion.

protister

Protister är encelliga eukaryota organismer. Även om vissa arter kan leva ensamma lever många av dem i kolonier.

Protistkolonier består av flera celler. Men var och en av dessa uppvisar en identitet som gör att den kan utföra de grundläggande uppgifterna för ett levande varelse, såsom reproduktion och överlevnad.

Slamformar

Det upräkta uttrycket "slamform" används för att beskriva mer än sex grupper av eukaryoter vars livscykel bildar flerkärniga eller flercelliga aggregat som har förmågan att röra sig genom jorden på jakt efter mat. Även om namnet tenderar att vara förvirrande hör de inte till gruppen av svampar.

Modellsläktet för mögel är Dictyostelium. Dessa amebor har förmågan att producera ett ämne som främjar bindning i flercelliga kroppar. Utsöndringen av ämnena sker vanligen i tider med torka och låg tillgång på mat.

Kolonier av flercelliga organismer

Flercelliga organismer bildar kolonier med olika typer av integration mellan medlemmarna. Det finns kolonier av djur som bor i ett närliggande område och vi har exempel på mer intima föreningar, till exempel eusociala insekter.

Kolonibildning förekommer ganska ofta hos marina djur, främst ryggradslösa djur. Exempel på detta är koraller, anemoner, bryozoans och havsprutor. I dessa fall finns det en förening (det vill säga en kontinuitet) mellan organismerna.

När vi ökar komplexiteten i djurriket, hittar vi andra nivåer av koloniala föreningar. De mest anmärkningsvärda är eusociala insekter, såsom bin och några andra medlemmar av Order Hymenoptera.

De sociala interaktionerna som förekommer inom dessa kolonier är så nära och så komplexa att vissa författare hänvisar till hela kolonin som en superorganism.

Som vi såg i exemplet med Volvox finns det i bin också en mycket tydlig arbetsdelning, både av dagliga aktiviteter (som inkluderar foder, bland annat försvar) och reproduktion. Endast drottningarna reproducerar sig och resten av kolonin arbetar för att bidra till denna uppgift.

referenser

1. Du, Q., Kawabe, Y., Schilde, C., Chen, ZH, & Schaap, P. (2015). Utvecklingen av aggregerad flercellularitet och cell-cellkommunikation i Dictyostelia. Journal of molecular biology, 427 (23), 3722-33.
2. Folse, HJ, & Roughgarden, J. (2010). Vad är en individuell organisme? Ett perspektiv på flera nivåer. The Quarterly Review of Biology, 85 (4), 447–472.
3. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2010). Biologi: begrepp och tillämpningar. Cengage Learning.
4. Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2015). Mikrobiologi: En introduktion. Benjamin-Cummings.
5. Winston, JE (2010). Life in the Colonies: Learning the Alien Ways of Colonial Organms. Integrativ och jämförande biologi, 50 (6), 919–933.