Symbiose (pl. symbioser) betyder at leve sammen og beskriver tætte, ofte langvarige relationer mellem forskellige arter. Begrebet blev gjort almindeligt af Anton de Bary i 1879, der beskrev det som "sameksistens mellem ulige organismer". En symbiot er en organisme, som indgår i et sådant forhold; når en art lever inde i en anden, eller når en mikroskopisk symbiot lever i en værtscelle, kaldes den en endosymbiont.

Typer af symbiose

Symbiotiske forhold kan klassificeres efter, hvordan de påvirker hver part:

  • Mutualisme – begge parter får fordele. Fx mykorrhiza mellem svampe og planter.
  • Kommensalisme – den ene part får fordel, mens den anden hverken vinder eller taber tydeligt.
  • Parasitisme – den ene part drager fordel på bekostning af værten.
  • Amensalisme – en part skades, mens den anden ikke påvirkes væsentligt.

Derudover skelner man ofte mellem obligat symbiose (parterne er afhængige af hinanden for overlevelse) og fakultativ symbiose (relationen er fordelagtig, men ikke nødvendig).

Eksempler

  • Mykorrhiza – mutualistiske forbindelser mellem svampe og planters rødder, som forbedrer optagelsen af vand og næringsstoffer (Mykorrhiza).
  • Tarmfloraen – mikroorganismer i fordøjelsessystemet hos mange dyr, bl.a. insekter og hvirveldyr, som hjælper med fordøjelse, vitaminproduktion og immunforsvar (tarmfloraen).
  • Rhizobium – kvælstoffikserende bakterier i bælgplanters knolde, som leverer kvælstof til planten.
  • Koraller og zooxanthellae – fotosyntetiske alger, der lever i koralvæv og leverer energi til deres værter.
  • Ekstreme miljøer – chemosyntetiske bakterier i dybhavsrørorme og hydrotermale fangekolonier, som danner grundlag for hele økosystemer.
  • Endosymbionter – mange mikroorganismer lever inde i celler eller væv, ofte med stærk gensidig afhængighed (se også endosymbiont).

Evolutionær betydning

Symbiose er både almindelig og afgørende for livets udvikling. Der synes ikke at findes højere planter eller dyr uden symbionter, og ofte kunne værtsorganismerne ikke overleve eller leve som de gør uden deres symbionter. Eksempler som mykorrhiza og tarmfloraen viser, hvor vitalt samarbejdet kan være.

Relationer kan føre til ko-evolution, hvor begge parter udvikler tilpasninger, der fremmer samlivet. I nogle tilfælde har symbiose medført dybe evolutionære omvæltninger: alle eukaryoternes celler indeholder organeller, som er efterkommere af symbiotiske indlemmelser for mindst en milliard år siden. Mitokondrier og plastider er centrale eksempler på dette, og de viser, hvordan engang fritlevende bakterier blev til uundværlige cellestrukturer.

Mekanismer og konsekvenser

Symbiotiske relationer kan fungere ved udveksling af næringsstoffer, beskyttelse, habitat eller signalstoffer. Over tid kan sådanne relationer føre til:

  • Genetisk integration eller vandring af gener mellem partnere.
  • Reduktion af symbiotens genom hos langvarige endosymbionter, som mister gener, de ikke længere behøver.
  • Øget specialisering og i nogle tilfælde afhængighed (obligate forhold).

Betydning for mennesker og anvendelser

Mennesker udnytter og påvirkes af symbiose på mange måder: landbrug drager fordel af mykorrhiza og kvælstoffikserende bakterier, medicin og antibiotika har oprindelse i symbiotiske mikrober, og viden om tarmfloraen ændrer vores forståelse af sundhed og sygdom. Symbioser spiller også en rolle i naturforvaltning og genopretning af økosystemer.

Det er vigtigt at forstå, at symbiotiske forhold kan være dynamiske: ændringer i miljøet kan gøre en tidligere mutualist til en parasit eller omvendt. Derfor er forskning i symbiose central for både biologisk forståelse og praktiske anvendelser inden for landbrug, medicin og bevaringsarbejde.