En gång känt endast för dem som studerar biologi, är ordet symbios nu allmänt använt. Symbios är den intima relationen mellan olika arter som lever tillsammans. Det är mycket vanligare och äldre än många av oss kanske inser.
Ett av de vanligaste symbiotiska förhållandena är mellan olika arter av alger och svampar, eller mellan cyanobakterier (allmänt känd som blågröna alger även om det inte är alger) och svampar. Dessa parade arter tar formen av lavar.
Termen symbios användes först på 1800-talet för att beskriva lavförhållandet, vilket ansågs vara högst ovanligt. Sedan dess har vi upptäckt att symbios är normen snarare än undantaget. Faktum är att det har format utvecklingen av det mesta livet på jorden.
Lavar är olika. De växer på trädstammar, på takpannor och på gamla klippor.
Symbiosen mellan två olika arter gör att båda kan överleva i miljöer som de kanske inte skulle kunna kolonisera annars. Svampen ger en lämplig miljö för dess samarbetsarter av alger eller cyanbakterier att växa - den kan annars vara för exponerad eller torr, till exempel. I gengäld får svampen dela med sig av några av de kolhydrater som produceras av fotosyntesen.
Detta är ett exempel där båda parter drar nytta av sin relation. Det kallas mutualistisk symbios.
Lavar är ofta mycket bra indikatorer på luftkvalitet och mer allmän ekosystemhälsa. Deras frånvaro kan indikera dålig luftkvalitet. Eftersom de absorberar luftföroreningar som tungmetaller kan de användas som biomonitorer.
I ett annat mycket vanligt exempel på mutualistisk symbios lever de flesta växtarter i nära relation med svampar i jorden. Det är känt som en mykorrhizaförening.
Växterna utnyttjar energin i solljus för att göra socker från vatten och koldioxid i den process som kallas fotosyntes. Växterna delar denna mat med svampen, som förlitar sig på dem för att överleva. I gengäld ökar svampens fina trådar kraftigt växtrötternas yta för att absorbera vatten och näring.
Inte alla symbiotiska relationer gynnar båda parter.
I parasitisk symbios gynnas en partner på bekostnad av den andra. Exempel inkluderar svamparna Phytophthora, Fusarium och Armilleria, som ofta dödar sina växtvärdar.
I fall av kommensalism gynnas en organism och den andra varken vinner eller förlorar. Småfåglar, till exempel, sitter ibland på stora växtätare och äter insekter som störs av de större djuren.
Som i alla relationer är det möjligt att saker och ting kan förändras över tiden. Till exempel kan en mutualistisk symbios mellan ett träd och dess mykorrhizasvamp ändras till parasitism när trädet åldras och minskar, eller om miljöförhållandena förändras.
Symbios har spelat en stor roll i livets utveckling. Cellerna som utgör djurens och växternas kroppar är resultatet av symbiotiska relationer.
Celler är komplexa. De innehåller strukturer som kallas organeller, såsom kärnan (cellens kontrollcenter) och mitokondrier (involverade i cellandning, som använder syre för att bryta ner matmolekyler för att göra energi tillgänglig). Växtceller innehåller också kloroplaster, platserna för fotosyntesen.
Dessa komplexa celler utvecklades från mycket enklare, uråldriga livsformer som kom samman symbiotiskt.
Organellerna i komplexa celler var en gång encelliga livsformer som överlevde att bli uppslukade av andra enkla celler. De bildade en mer komplex och effektiv cell, som har blivit den grundläggande celltypen för stora flercelliga livsformer.
Alla stora flercelliga organismer som lever på jorden - djur och växter - besitter denna typ av celler. Det är ett bevis på hur framgångsrik denna evolutionära symbiotiska strategi har varit.
Cellandning i både växt- och djurceller involverar mitokondrier, vilket indikerar att de uppslukades tidigt i evolutionens historia. Senare slukade en celltyp som redan innehöll mitokondrier kloroplasten. Detta ledde till utvecklingen av komplexa växter.
Inkorporeringen av en celltyp i en annan kallas endosymbios. Det gjorde det möjligt för celler och delar av celler att bli mycket specialiserade. Denna specialisering förbättrade deras effektivitet och förmåga att överleva under ett större antal förhållanden.
När jag var doktorand i botanik i slutet av 70-talet kom kollegor en dag med prover på vanlig havssallat, Ulva latuca , till laboratoriet, där jag studerade fotosyntetisk fysiologi. Havssallat är en tång som finns i många grunda vatten runt den australiensiska kusten.
Vi märkte en liten marin snigel som betade på växten, så vi stoppade in den i vårt system för att studera fotosyntes. Till vår förvåning fotosyntetiserade snigeln! Vi upptäckte att snigeln delvis smälte havssallatscellerna, men några kloroplaster passerade genom snäckans tarm och fortsatte att fotosyntetisera.
Vi trodde att vi hade gjort en viktig upptäckt, bara för att få veta att andra hade publicerat liknande arbete. Efter det tvivlade jag aldrig på giltigheten av endosymbios, som fortfarande var en kontroversiell teori på den tiden.
Vi vet nu att symbios är normen för de flesta organismer, inklusive människor.
Vår tarmflora representerar symbios i stor skala. Mångfalden och det enorma antalet bakterier som lever lyckligt i vår tarm kan ha en enorm inverkan på vår allmänna hälsa och välbefinnande. När det gäller en frisk tarm klarar sig både personen och bakterierna bra ur relationen:ett bra exempel på ömsesidig symbios.
COVID fokuserade allmänhetens uppmärksamhet på virus. Men inte alla virus är skadliga; många gynnar faktiskt organismerna de infekterar. Vissa virus skyddar oss till och med från sjukdomsframkallande virus. Till exempel hos personer som är hiv-positiva utvecklas sjukdomen långsammare hos dem som också är infekterade med GB-virus C (GBV-C).
Naturligtvis är hela skalan av symbiotiska relationer med virus möjliga, från ömsesidig nytta till att en infekterad värd lider stor skada. Och, precis som med bakterier, finns det ackumulerande bevis för att virus har hjälpt många arter att utvecklas, inklusive vår egen.
En organism måste leva inom en komplex uppsättning relationer för att överleva och frodas i vilken miljö som helst. Vissa relationer kommer att vara mer positiva än andra, men det borde inte förvåna att ömsesidig symbios så ofta är nyckeln till framgång.
Tillhandahålls av The Conversation
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
