Koloni (biologi) - Colony (biology)

I biologi består en koloni af to eller flere specifikke individer, der lever i tæt tilknytning til eller er forbundet med hinanden. Denne forening er normalt til gensidig fordel såsom stærkere forsvar eller evnen til at angribe større bytte. Det er en klynge af identiske celler (kloner) på overfladen af ​​(eller inden i) et fast medium, som regel afledt af en enkelt forældercelle, som i bakteriekoloni. I modsætning hertil er ensomme organismer dem, hvor alle individer lever uafhængigt og har alle de funktioner, der er nødvendige for at overleve og reproducere.

Kolonier kan i sammenhæng med udvikling bestå af to eller flere enhedsorganismer (eller ensomme) organismer eller være modulære organismer. Enhedsorganismer har bestemt udvikling (sæt livsstadier) fra zygote til voksen form, og individer eller grupper af individer (kolonier) er visuelt forskellige. Modulære organismer har ubestemte vækstformer (livsfaser ikke indstillet) gennem gentagen iteration af genetisk identiske moduler (eller individer), og det kan være svært at skelne mellem kolonien som helhed og modulerne indeni. I sidstnævnte tilfælde kan moduler have specifikke funktioner inden for kolonien.

Nogle organismer er primært uafhængige og danner fakultative kolonier som svar på miljøforhold, mens andre skal leve i en koloni for at overleve ( obligatorisk ). For eksempel vil nogle tømrerbier danne kolonier, når der dannes et dominerende hierarki mellem to eller flere redenstiftere (fakultativ koloni), mens koraller er dyr, der er fysisk forbundet af levende væv ( coenosarc ), der indeholder et delt gastrovaskulært hulrum .

Kolonityper

Sociale kolonier

En avlskoloni af nordlige havsuleHelgolands øhav i Nordsøen .

Unicellulære og multicellulære enhedsorganismer kan aggregeres for at danne kolonier. For eksempel,

  • Protister som slimforme er mange encellede organismer, der samler sig for at danne kolonier, når fødevareressourcer er svære at komme forbi, da de sammen er mere reaktive over for kemiske signaler frigivet af foretrukket bytte.
  • Eusociale insekter som myrer og honningbier er flercellede dyr, der lever i kolonier med en meget organiseret social struktur. Kolonier af nogle sociale insekter kan betragtes som superorganismer .
  • Dyr , såsom mennesker og gnavere , danner avls- eller nestekolonier , potentielt for mere vellykket parring og for bedre at beskytte afkom.

Modulære organismer

Den pelagiske Marrus orthocanna er en kolonial sifonophore samlet fra to typer zooider

Modulære organismer er dem, hvor en genet (eller et genetisk individ dannet af en seksuelt produceret zygote ) reproducerer aseksuelt for at danne genetisk identiske kloner kaldet rameter .

En klonal koloni er, når rameter for en Genet bor i umiddelbar nærhed eller er fysisk forbundet. Rameter kan have alle de funktioner, der er nødvendige for at overleve alene eller være indbyrdes afhængige af andre rameter. For eksempel går nogle havanemoner igennem processen med pedalsår, hvor et genetisk identisk individ produceres aseksuelt fra væv, der er afbrudt fra anemonens pedalskive. I planter skabes klonale kolonier gennem formering af genetisk identiske træer af stoloner eller jordstængler .

Koloniale organismer er klonale kolonier sammensat af mange fysisk forbundne indbyrdes afhængige individer. Underenhederne af koloniale organismer kan være encellede, som i algen Volvox (a coenobium ) eller flercellede , som i phylum Bryozoa . Den førstnævnte type kan have været det første skridt mod flercellede organismer . Individer inden for en flercellede kolonial organisme kan kaldes rameter , moduler eller zooider . Strukturel og funktionel variation ( polymorfisme ), når den er til stede, betegner rametansvar som fodring, reproduktion og forsvar. Til det formål er det fysisk forbundet, at den koloniale organisme distribuerer næringsstoffer og energi opnået ved fodring af zooider i hele kolonien. Et eksempel på velkendte koloniale organismer er hydrozoer , som portugisiske menneskekrige .

Mikrobielle kolonier

En mikrobiel koloni er defineret som en synlig klynge af mikroorganismer, der vokser på overfladen af ​​eller inden i et fast medium, formodentlig dyrket fra en enkelt celle. Fordi kolonien er klonal , hvor alle organismer i den stammer fra en enkelt forfader (forudsat ingen forurening ), er de genetisk identiske bortset fra eventuelle mutationer (som forekommer ved lave frekvenser). At opnå sådanne genetisk identiske organismer (eller rene stammer ) kan være nyttigt; dette gøres ved at sprede organismer på en kulturplade og starte en ny bestand fra en enkelt resulterende koloni.

En biofilm er en koloni af mikroorganismer, der ofte omfatter flere arter, med egenskaber og kapaciteter, der er større end det samlede antal kapaciteter hos de enkelte organismer.

Livshistorie

Enkeltpersoner i sociale kolonier og modulære organismer får fordel for en sådan livsstil. For eksempel kan det være lettere at søge mad, forsvare et redested eller øge konkurrenceevnen mod andre arter. Modulære organismeres evne til at reproducere aseksuelt ud over seksuelt giver dem unikke fordele, som sociale kolonier ikke har.

Den krævede energi til seksuel reproduktion varierer afhængigt af hyppigheden og længden af ​​reproduktiv aktivitet, afkomets antal og størrelse og forældrenes pleje. Mens ensomme enkeltpersoner bærer alle disse energiomkostninger, deler enkeltpersoner i nogle sociale kolonier en del af disse omkostninger.

Modulære organismer sparer energi ved at bruge aseksuel reproduktion i deres liv. Energi reserveret på denne måde giver dem mulighed for at lægge mere energi mod kolonivækst, regenerere mistede moduler (på grund af predation eller anden dødsårsag) eller reaktion på miljøforhold.

Se også

Referencer

  1. ^ Jackson, JBC (1977). "Konkurrence om marine hårde underlag: Den adaptive betydning af ensomme og koloniale strategier". Den amerikanske naturforsker . 111 (980): 743-767. doi : 10.1086 / 283203 . S2CID  84687243 .
  2. ^ "Koloni - Biologi-online ordbog" . www.biology-online.org . Hentet 06-05-2017 .
  3. ^ Hiebert, Laurel S .; Simpson, Carl; Tiozzo, Stefano (2020-04-19). "Kolonialitet, klonalitet og modularitet hos dyr: Elefanten i rummet". Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution . 336 (3): 198-211. doi : 10.1002 / jez.b.22944 . ISSN  1552-5007 . PMID  32306502 .
  4. ^ Begyndte, Michael; et al. (2014). Essentials of Ecology (4. udgave). Wiley. ISBN 978-0-470-90913-3.
  5. ^ Dunn, T .; Richards, MH (2003). "Hvornår skal man være social: interaktion mellem miljømæssige begrænsninger, incitamenter, bevogtning og tilknytning i en fakultativt social tømrerbi" . Adfærdsmæssig økologi . 14 (3): 417-424. doi : 10.1093 / beheco / 14.3.417 .
  6. ^ Grove, Noel (december 1988). "Quietly Conserving Nature". National Geographic . 174 (6): 822.
  7. ^ a b Winston, J. (2010). "Livet i kolonierne: Læring af de fremmede måder hos koloniale organismer" . Integrativ og sammenlignende biologi . 50 (6): 919-933. doi : 10.1093 / icb / icq146 . PMID  21714171 .
  8. ^ Alberts, Bruce; et al. (1994). Molecular Biology of the Cell (3. udgave). New York: Garland Science. ISBN 0-8153-1620-8. Hentet 11-06-2014 .
  9. ^ "Hydrozoa" . Animal Diversity Web . Hentet 06-05-2017 .
  10. ^ Tortora, Gerard J .; Berdell R., Funke; Christine L., sag (2009). Mikrobiologi, en introduktion . Berlin: Benjamin Cummings . s. 170–171. ISBN 978-0-321-58420-5.
  11. ^ Kunz, TH; Orrell, KS (2004). "Energipriser til reproduktion". Encyclopedia of Energy . 5 : 423–442. doi : 10.1016 / B0-12-176480-X / 00061-9 .