Чому співпраця настільки важлива

«Жоден організм не живе ізольовано. Кожен прямо чи опосередковано пов’язаний з іншими організмами». («Симбіоз. Вступ до біологічних асоціацій», англ.)

«ПЛЕТИВО життя». Це дуже влучний вислів, оскільки життя дійсно є мережею найскладніших взаємовідносин між різними організмами. Люди теж вплетені в цю мережу. Аби переконатися в цьому, далеко ходити не треба. Достатньо лише задуматись над тим, що відбувається в нашому тілі. Візьмімо для прикладу корисні, але непомітні бактерії травного тракту. Вони знешкоджують шкідливі мікроорганізми, сприяють травленню і виробляють вітаміни. За це від нас отримують поживу і сприятливе для життя середовище.

Такі зв’язки з простішими організмами існують і в тваринному світі, особливо в жуйних, як-от великої рогатої худоби, оленів та овець. У рубці, першому відділі їхнього багатокамерного шлунка, міститься ціла екосистема бактерій, грибів і найпростіших. Шляхом бродіння ці мікроорганізми розщеплюють клітковину — волокнистий вуглевод рослинного походження — на різні поживні речовини. Бактерії присутні навіть у травній системі комах, наприклад, деяких жуків, тарганів, лусочниць, термітів та ос.

Така тісна взаємодія між організмами різних видів називається симбіозом, що означає «жити разом»a. «Ці зв’язки основоположні в розвитку кожного живого організму»,— говорить Том Вейкфорд у своїй книжці «Зв’язки життя». Звернімо увагу на ґрунт, який просто кишить живими організмами.

Ґрунт — мов живий організм

У Біблії говориться, що ґрунт має силу (Буття 4:12). І це слушне твердження, оскільки в родючому ґрунті вирує життя. Він є середовищем, необхідним для росту і життя рослин. Крім того, його заселяє безліч тваринних організмів. Лише один кілограм ґрунту може містити понад 500 мільярдів бактерій, один мільярд грибків і до 500 мільйонів багатоклітинних створінь, таких, як комах чи хробаків. Чимало з цих організмів співпрацюють, розкладаючи органічні рештки — опале листя, екскременти тварин тощо. Завдяки цьому виділяється азот у такій формі, в якій його можуть поглинати рослини. Ці малопомітні трудівники сприяють перетворенню вуглецю на вуглекислоту й інші сполуки, необхідні рослинам для фотосинтезу.

Бобові рослини, скажімо люцерна, конюшина, горох і соя, перебувають у симбіозі з бульбочковими бактеріями, які «заражають» їхню кореневу систему. Але це зовсім не шкодить рослинам. Бактерії викликають ріст бульбочок на коренях рослин. У них вони поселяються, збільшуючись у розмірі в 40 разів. У такій формі вони називаються бактероїдами. Ці бактерії зв’язують азот, утворюючи хімічні сполуки. У такому вигляді азот стає доступним для рослини. Своєю чергою рослина забезпечує бактерії поживними речовинами.

У рості рослин також важливу роль відіграють мікроскопічні ґрунтові гриби. Кожне дерево, кущ чи травинка має з ними невидимий зв’язок. Ці грибки теж «заражають» коріння і допомагають рослині засвоювати воду й необхідні мінерали, скажімо залізо, фосфор, калій чи цинк. Гриби не можуть харчуватися самостійно, оскільки їм бракує хлорофілу. Тому рослина постачає грибам вуглеводи.

Однією з рослин, які вкрай потребують співпраці з грибами, є орхідея. У природному середовищі вона проростає з насіння, і тут їй не обійтись без допомоги мікроорганізмів. Коли ж орхідея виростає, гриби компенсують недоліки тендітної кореневої системи цієї квітки. «Гриби утворюють величезну, динамічну кормову систему, завдяки якій харчові запити орхідних рослин повністю задовольняються,— каже Вейкфорд.— У свою чергу орхідеї постачають грибам невелику кількість вітамінів та азотистих сполук. Однак щедрість орхідеї має чітко визначені межі. Ця рослина виробляє фунгіциди, які не дають грибам поширитися з кореневої системи на стебла».

Якщо продовжити розмову про квіткові рослини, то таємна співпраця, що відбувається під землею,— лише частина історії. Ці рослини «товаришують» і з більш помітними створіннями.

Співпраця задля розмноження

Коли бджола сідає на квітку, вона теж вступає у симбіотичні відносини. Бджола запилює рослинку, а взамін отримує нектар і пилок. Завдяки цьому союзу квіткові рослини розмножуються. Після запилення квіти перестають пригощати комах. Звідки комахи дізнаються, що «гостину» закінчено? Квітка може «сказати» про це різними способами: перестає розливати аромат, змінює колір чи опускає пелюстки або голівку. Людям прикро, що вона тьмяніє і в’яне, але для бджоли — це велика послуга з боку квітки. Адже так квітка дає знати, що бджілці слід пошукати собі їжі десь в іншому місці.

Останніми роками кількість комах-запилювачів, особливо бджіл, у деяких місцевостях різко зменшується. Це становить серйозну проблему, адже близько 70 відсотків квіткових рослин залежать від таких комах. Більш того, одні тільки бджоли запилюють 30 відсотків рослин, які ми споживаємо.

З життя мурах

Співжиття мурашок з рослинами теж є взаємовигідним. Рослина забезпечує мурашок житлом і їжею, а комахи у свою чергу запилюють її, розносять її насіння, допомагають отримувати поживні речовини, а також охороняють від травоїдних комах і ссавців. Певні види мурах, які мешкають у порожнистих колючках акації, навіть знищують повзучі рослини, що намагаються обвити дерево. За таку послугу акація віддячує своїм «садівникам» солодким нектаром.

Інші ж види мурах віддають перевагу «тваринництву». Вони розводять колонії попелиць. Коли мурашка торкається своїми вусиками попелиці, та у свою чергу виділяє солодку медяну росу. У вищезгаданій книжці «Симбіоз. Вступ до біологічних асоціацій» говориться: «Мурахи піклуються про попелиць, наче про худобу: «доять» їх і захищають від хижаків». Як пастух заганяє отару на ніч, так і мурахи заносять свою «худобу» в мурашник і зранку виносять на соковите «пасовище» — на молодші, поживніші пагони. І то не просто кілька попелиць: в одному гнізді мурахи можуть тримати багатотисячне «стадо»!

Мурахи також опікуються деякими видами метеликів, коли вони в стадії гусені. Великий блакитний метелик, приміром, перебуває у взаємозв’язку з рудими мурашками. Без їхньої допомоги метелик не може довершити цикл своїх чудових перетворень. Як плату за турботу гусениця постачає своїм опікунам солодкі виділення. Метелик, який з’являється з лялечки, вибирається з гнізда цілий і неушкоджений.

Дивна дружба

Скажіть, якби ви були птахом, чи принесли б у своє гніздо змію? «Та нізащо!» — відповісте ви. А втім, вухата сова саме так і робить. Вона приносить до себе в гості вузькороту змію. Однак змія не загрожує пташенятам. Вона поїдає в гнізді небажаних гостей — мурашок, мух, а також інших комах, їхні личинки і лялечки. Як зазначалося в журналі «Нью саєнтист», пташата, які живуть зі змією в гнізді, «ростуть швидше і мають більше шансів вижити», ніж ті, яким батьки не принесли цього живого «порохотяга».

Інший приклад — птах за назвою лежень. Він товаришує зі значно страшнішою рептилією. Цей птах селиться поблизу гнізда нільського крокодила — плазуна, що живиться деякими птахами! Проте лежень не боїться крокодила, оскільки служить його вартовим. Коли його власному або крокодиловому виводкові загрожує якась небезпека, птах починає пронизливо кричати. Чуючи цей клич, крокодил поспішає до гнізда.

Пернаті і лускаті чистильники

Чи доводилося вам колись бачити, як на спині антилопи, жирафа чи вола длубається біла чапля або буйволовий птах? Гадаєте, птахи просто їм надокучають? Насправді ж вони виконують важливу роботу: поїдають вошей, кліщів та інших паразитів, яких тварини не в стані позбутися самотужки. Крім того, вони їдять личинки й інфіковані тканини. Буйволовий птах навіть сповіщає свистом свого господаря про небезпеки.

Бегемот більшість часу проводить у воді, тому його чистять і пернаті, і лускаті «друзі». Одна риба з родини карпових чистить бегемота від усього, що до нього чіпляється,— водоростей, паразитів, а також відмерлої шкіри. Риби цього виду чистять бегемотові навіть зуби і ясна! Інші види риб також не залишаються байдужими: одні чистять рани, а деякі своїми видовженими мордочками проникають між пальці лап або в усякі малодоступні місця.

Звичайно, риби без сторонньої допомоги теж не можуть позбутися небажаних пасажирів: ракоподібних, бактерій, грибів, вошей та пошкоджених чи інфікованих тканин. Тому вони шукають когось, хто зробив би їм таку ласку. Яскраві бички, губани і креветки-санітари залюбки надають свої послуги, а за роботу отримують поживу. Великих риб іноді обслуговує ціла бригада чистильників!

Риба, яка хоче, щоб її почистили, може повідомити про це різними способами. Деякі, наприклад, приймають незвичайні пози — опускають голову чи піднімають хвіст. Інші відставляють зябра або широко відкривають пащу, ніби промовляючи: «Заходьте, не бійтеся, я не вкушу». Тоді рибка люб’язно надає допомогу, навіть якщо перед нею такий хижак, як мурена чи акула. Під час чистки деякі клієнти змінюють своє забарвлення, можливо, для того, щоб було легше побачити паразитів. Якщо морська риба живе в акваріумі, де немає риби-чистильника, вона «невдовзі обростає паразитами і починає хворіти,— говориться в книжці «Співпраця у світі тварин».— Але як тільки в акваріумі з’являється риба-чистильник, вона одразу знаходить клієнта. А інші в цей час шикуються в чергу».

Чим більше ми дізнаємося про дивовижну гармонію і взаємозалежність у світі рослин і тварин, тим більше нас охоплює трепет. Усі живі організми, наче музиканти в оркестрі, відіграють свою роль у симфонії життя. Завдяки цьому життя на землі, зокрема життя людей, є і можливим, і приємним. Усі ці складні взаємодії в природі свідчать про неперевершений задум Найвищого Конструктора (Буття 1:31; Об’явлення 4:11).

Єдине джерело дисгармонії

Дуже прикро, що людям часто бракує бажання співпрацювати з природою. На відміну від тварин, які керуються здебільшого інстинктом, люди піддаються впливу різних факторів: іноді любові й іншим благородним почуттям, а іноді ненависті й егоїзму.

Оскільки дедалі частіше люди виявляють егоїзм і користолюбство, багатьох турбує майбутнє нашої планети (2 Тимофія 3:1—5). На жаль, люди зазвичай не беруть до уваги Творця. А його намір полягає в тому, щоб відновити баланс у природі, у результаті чого серед усіх створінь, у тому числі серед людей, запанує небачена раніше гармонія.

[Примітка]

[Рамка/Ілюстрація на сторінці 7]

Два організми в одному

Ті сіруваті або зеленуваті плями, які ви не раз бачили на камінні і стовбурах дерев, були, найімовірніше, лишайниками. Деякі джерела зазначають, що загалом їх налічується до 20 000 видів. Виглядає лишайник як один організм, але насправді складається з двох — гриба й водорості.

Для чого ці два організми об’єднуються? Річ у тім, що самотужки гриб не може дістати собі поживних речовин. Отож за допомогою мікроскопічних ниточок він чіпляється водорості. У процесі фотосинтезу водорість виробляє і виділяє цукри. Ними й живиться гриб. А він у свою чергу забезпечує водорість вологою і захищає її від зайвого сонячного проміння.

З ноткою гумору один науковець сказав, що лишайник — це «гриб, який займається землеробством». І робить він це дуже вміло, адже, як говориться в книжці «Взаємозалежність живих організмів», «лишайники покривають у 10 разів більше земної поверхні, ніж вологі тропічні ліси». Лишайники ростуть скрізь — від Арктики до Антарктики. Іноді вони селяться навіть на спинах живих комах!

[Рамка/Ілюстрації на сторінці 8]

Корали — диво симбіозу

Коралові рифи утворені з поліпів і водоростей. Водорості займають вільне місце серед поліпів і надають коралам характерної блискучості. Маса водоростей у коралі зазвичай перевищує масу поліпів, іноді у співвідношенні 3 до 1. Тому можна сказати, що корал — це радше рослина, ніж тварина. Основна функція водорості — фотосинтез органічних сполук. З них вона 98 відсотків віддає хазяїну, наче «квартплату». Поліпи потребують поживних речовин не лише для харчування, але й для побудови вапнякового скелета, з якого і формується риф.

А втім, водорості теж отримують пожиток від таких взаємовідносин. По-перше, вони живляться кінцевими продуктами обміну речовин у поліпів — вуглекислотою, азотистими сполуками і фосфатами. По-друге, знаходять захист у міцному скелеті поліпів. Також водоростям потрібне сонячне світло, а коралові рифи зазвичай утворюються в чистій, прозорій воді.

Коли в середовищі, де ростуть корали, відбуваються якісь зміни, наприклад збільшується температура води, поліпи «проганяють» водорості і знебарвлюються. Через це поліпи можуть загинути від голоду. Останнім часом науковці б’ють на сполох: по цілому світі корали знебарвлюються небувалими темпами.

[Рамка/Ілюстрації на сторінках 8, 9]

Люди вчаться у птахів

Два реактивних літаки летять один за одним, як птахи. Це не звичайний політ. Проводиться науковий експеримент, поштовхом до якого стали вивчення поведінки пеліканів. Учені виявили, що, коли пелікани летять один за одним, кожен отримує від попереднього додаткову підйомну силу для польоту. Завдяки цьому у птахів під час колективного польоту серцебиття на 15 відсотків повільніше, ніж тоді, коли вони летять по одному.

Для того щоб з’ясувати, чи це відкриття можна використати в аеродинаміці, було проведено спеціальне дослідження. Експериментальний літак обладнали складною електронною апаратурою, яка дозволяє пілоту тримати судно на точно встановленій відстані від попереднього літака з похибкою не більше тридцяти сантиметрів. Відстань між літаками складала приблизно 90 метрів. (Дивіться фото). Виявилось, що для експериментального літака аеродинамічний опір був на 20 відсотків меншим, ніж звичайно, і витрати палива скоротились приблизно на 18 відсотків. Дослідники вважають, що ці результати мають перспективу застосування як у воєнній, так і в цивільній авіації.

[Відомості про джерела]

Літаки: NASA Dryden Flight Research Center; птахи: © Joyce Gross

[Ілюстрації на сторінці 5]

У рубці корови міститься ціла екосистема бактерій, грибів і найпростіших (вставку збільшено).

[Відомості про джерело]

Вставка: Melvin Yokoyama and Mario Cobos, Michigan State University

[Ілюстрація на сторінці 7]

Завдяки бджолам квіткові рослини розмножуються.

[Ілюстрація на сторінках 8, 9]

Корова і біла чапля.

[Ілюстрація на сторінці 10]

Риба-метелик з маленькою рибою-чистильником.

[Ілюстрація на сторінці 10]

Плямиста креветка-санітар на морській анемоні.