不同生物的相互依存共生

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共生是指兩種不同生物之間所形成的精細(xì)互利關(guān)系。動(dòng)物、植物、菌類以及三者中任意兩者之間都存在“共生”。在共生關(guān)系中，一方為另一方供給有利于生存的扶助，同時(shí)也獲得對(duì)方的扶助。

有的共生生物精細(xì)纏繞在一起，讓人很難將二者區(qū)分開來(lái)。在植物和動(dòng)物共生的例子中，我們往往很難判斷這些生物到底是植物，還是動(dòng)物。生物界中，共生生物可不是一起生活、一起工作、和諧共處的卡通角色。大片面共生生物并不知道自己正在扶助另一種生物，它們只是選擇了對(duì)自身最有利的生存方式，這是物種自然選擇的本能行為。

廣義上講，人類其實(shí)也是共生生物，雖然人類從某種意義上講是全體生物的天敵，但當(dāng)今世界的主流環(huán)保思想還是提倡與生物和諧共處，努力拯救瀕危動(dòng)物。沒(méi)有共生現(xiàn)象，地球上可能就不會(huì)存在生命。可能正是共生關(guān)系推動(dòng)了多細(xì)胞生物的進(jìn)化。有的科學(xué)家認(rèn)為，整個(gè)地球就是個(gè)巨大的共生有機(jī)體。但共生關(guān)系有時(shí)看起來(lái)很微妙和悄無(wú)聲息，并非像大多數(shù)人想象的那樣十足和諧，好多時(shí)候，如狼與兔、虎與牛等天敵之間，獵殺依舊是大自然物競(jìng)天擇的主題。

共生的傳統(tǒng)定義是兩種緊密接觸的不同生物之間形成的互利關(guān)系。大多數(shù)生物學(xué)家依舊認(rèn)同這確定義。然而，有些生物學(xué)家認(rèn)為，只要發(fā)生頻繁緊密接觸的不同物種間的關(guān)系都屬于共生關(guān)系，不管其中哪方受益。這其中包括偏利共生和寄生。前者指一方獲益而另一方不受影響的共生關(guān)系；后者指一方獲益而另一方受到損害的共生關(guān)系。本文中，我們將著重介紹互利的共生關(guān)系。

共生的形式有大量種。有的共生生物需要借助共生關(guān)系來(lái)維系生命，這屬于專性共生。有的共生關(guān)系只是提高了共生生物的生存幾率，但并不是務(wù)必的，這叫做兼性共生。共生關(guān)系有時(shí)是不對(duì)稱的，在共生關(guān)系中很可能展現(xiàn)一種生物是專性共生而另一種生物是兼性共生的現(xiàn)象。

傳統(tǒng)定義中的“緊密接觸”也值得留心推敲。大多數(shù)處境下，這種關(guān)系很簡(jiǎn)樸——一個(gè)生物直接長(zhǎng)在另一生物之上或另一生物體內(nèi)。但生物學(xué)家認(rèn)為兩種生物假設(shè)存在某種生物化學(xué)關(guān)系，譬如產(chǎn)生并共享酶、蛋白質(zhì)、氣體或其他化合物等養(yǎng)分物質(zhì)，那么它們也可以被視為共生生物。

共生還分為內(nèi)共生和外共生。內(nèi)共生是指一種生物長(zhǎng)在另一生物體內(nèi)，生物學(xué)家所說(shuō)的“體內(nèi)”是指生物體的細(xì)胞之間或身體組織里面。外共生是指一種生物長(zhǎng)在另一種生物之外，某種生物長(zhǎng)在另一種生物的消化道內(nèi)理應(yīng)屬于外共生。

進(jìn)化本身是不成思議的。生物的適應(yīng)現(xiàn)象多種多樣，有時(shí)這種現(xiàn)象貌似有違規(guī)律，生物共生現(xiàn)象尤其如此。兩種不同生物的特性怎么會(huì)進(jìn)化到可以合作得天衣無(wú)縫呢？事實(shí)上，大量對(duì)進(jìn)化持質(zhì)疑態(tài)度的人認(rèn)為共生就是駁斥自然進(jìn)化的有力“證據(jù)”。

自然選擇是解釋共生生物進(jìn)化過(guò)程的關(guān)鍵。在某生物種群中，有些個(gè)體具有比其他個(gè)體更利于生存繁衍的共生特征，它們更有可能將這種特征傳給后代，而其他不具有這種有利特征的個(gè)體那么很有可能在舉行繁殖之前死去。這樣經(jīng)過(guò)一代又一代的傳遞，有利于生存的優(yōu)越特征會(huì)在該種群中表現(xiàn)得越來(lái)越明顯。

抉擇共生特征能否得以傳承的關(guān)鍵因素是種群壓力——種群壓力是指對(duì)某種群的個(gè)體來(lái)說(shuō)對(duì)比艱苦的生存環(huán)境。在進(jìn)化的過(guò)程中，生物的共生特性和它們逃脫天敵以及捕獲獵物特性同樣重要。

大量共生關(guān)系最開頭可能只是兼性共生，在體驗(yàn)了長(zhǎng)期進(jìn)化之后，這些生物會(huì)變得越來(lái)越憑借共生關(guān)系，由于共生特征在優(yōu)勝劣汰的自然選擇中具有優(yōu)勢(shì)。最終，共生雙方將完全依靠共生關(guān)系獲取食物、居所、酶等生存資料。

生物共生關(guān)系就猶如是生物進(jìn)化的“工具箱”。譬如，樹木需要土壤深處的養(yǎng)分，為此它們會(huì)進(jìn)化出有利于吸收養(yǎng)分的根系——事實(shí)上，大量樹木都有興隆的根系。但是，這種進(jìn)化需要漫長(zhǎng)的時(shí)間（通常需要上萬(wàn)年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間），而且有些樹木可能無(wú)法完成這樣的進(jìn)化。而土壤中的真菌恰好具有從土壤深處攝取養(yǎng)分的才能。當(dāng)樹木與真菌比鄰而生時(shí)，就會(huì)彼此形成共生關(guān)系，由于樹木進(jìn)化成與真菌共生的生物鮮明要比樹木的單獨(dú)進(jìn)化快得多。

有的生物學(xué)家提出了一個(gè)叫做“共生起源”的理論，這一理論已經(jīng)被普遍采納。該理論認(rèn)為共生是地球上繁雜生物起源的關(guān)鍵。在物種的進(jìn)化過(guò)程中，日益多樣的微生物逐步形成了一系列共生關(guān)系，不同的微生物在共生關(guān)系中發(fā)揮不同的作用，以維持生存。這些共生關(guān)系逐步進(jìn)展成一個(gè)關(guān)系精細(xì)的互