Klíčový rozdíl mezi mutualismem a protokooperací je v tom, že mutualismus je povinná mikrobiální interakce, kde mutualista a hostitel jsou na sobě metabolicky závislí, zatímco protokooperace je nepovinná mikrobiální interakce, kde vzájemný a hostitel nejsou metabolicky závislí na každém jiné.
Mikroorganismy se mohou různými způsoby fyzicky spojovat s jinými mikroorganismy. Tyto mikrobiální interakce jsou velmi důležité pro jejich přežití. V těchto interakcích může být jeden organismus přítomen na povrchu druhého jako ektobiont, nebo může být jeden organismus přítomen v jiném organismu jako endobiont. Mikrobiální interakce mohou být pozitivní, jako je mutualismus, protokooperace a komenzalismus, nebo negativní, jako je parazitismus, predace a konkurence. Mutualismus a protokooperace jsou dvě pozitivní mikrobiální interakce.
Co je Mutualismus?
Mutualismus je povinná mikrobiální interakce, kde jsou vzájemný a hostitel metabolicky závislí na sobě. Je definován jako vztah, kdy každý organismus v interakci získává výhody ze spojení. Mutualismus je velmi specifický vztah. Nelze tedy jednoho člena sdružení nahradit jiným druhem. Tento specifický mikrobiální vztah vyžaduje úzký fyzický kontakt mezi interagujícími organismy. Vzájemný vztah je navíc takový vztah, který umožňuje organismům existovat na stanovištích, která nemohou být obsazena žádným druhem samostatně. Organismy v mutualismu jednají jako jediný organismus.
Obrázek 01: Mutualismus
Lišejníky jsou vynikajícím příkladem mutualismu. Jsou asociací specifických hub s řasami nebo sinicemi. Lišejníky jsou složené organismy. V lišejníku se houbový partner nazývá mykobiont. Houby poskytují ochranu řasám nebo sinicím. Partner řasy nebo sinice se nazývá fykobiont. Fykobionti jsou obvykle fotoautotrofní. Proto houby získávají organický uhlík přímo od partnerů z řas nebo sinic. Prvoci a termiti mají navíc vzájemnou interakci. Prvoci normálně žijí ve střevě termita a živí se sacharidy, které získávají od hostitelského termita. Prvoci jsou metabolizováni potravou na kyselinu octovou. Termit využívá tuto kyselinu octovou.
Co je protokolární spolupráce?
Protokooperace je nepovinná mikrobiální interakce, kde vzájemný a hostitel nejsou na sobě metabolicky závislí. Je definován jako vztah, kdy jsou organismy ve sdružení vzájemně prospěšné, ale nejsou na sobě závislé. Není vůbec nutné, aby došlo k protokooperaci. Dokonce i růst a přežití jsou možné bez interakce. Proto organismy v protokooperaci mezi sebou čistě interagují za účelem zisku, který ze vztahu získají.
Obrázek 02: Protokooperace
Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus a streptococcus thermophilus proto spolupracují. Jsou to startovací bakterie běžně používané v jogurtových kulturách. Streptococcus thermophilus produkuje kyselinu pyrohroznovou, kyselinu mravenčí, kyselinu listovou, ornitin, mastné kyseliny s dlouhým řetězcem a CO2, které stimulují růst Lactobacillus bulgaricus. Na druhé straně Lactobacillus bulgaricus produkuje peptidy, volné aminokyseliny a putrescin prostřednictvím proteolýzy, které stimulují růst Streptococcus thermophilus. Kromě toho se jako protokooperace uznává také spojení bakterií desulfovibrio a chromatium, interakce mezi fixačními bakteriemi N2 a celulolytickými bakteriemi (cellulomonas).
Jaké jsou podobnosti mezi vzájemností a protokooperací?
- Mutualismus a protokooperace jsou dvě pozitivní mikrobiální interakce.
- Oba jsou ekologické interakce.
- V obou mikrobiálních interakcích získává každý organismus v interakci výhody ze spojení.
- Obě interakce jsou pro ekosystém velmi důležité.
Jaký je rozdíl mezi Mutualismem a Protokooperací?
Mutualismus je obligátní mikrobiální interakce, kde mutualista a hostitel jsou na sobě metabolicky závislí, zatímco protokooperace je nepovinná mikrobiální interakce, kde mutualista a hostitel na sobě nejsou metabolicky závislí. To je tedy klíčový rozdíl mezi mutualismem a protokooperací. Kromě toho, v mutualismu, spolupracující druhy na sobě závisí, pokud jde o přežití, zatímco v protokooperaci na sobě spolupracující druhy nezávisí, pokud jde o přežití.
Následující infografika uvádí rozdíly mezi mutualismem a protokooperací v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – Mutualismus vs Protokooperace
Mikroorganismy se mohou vzájemně ovlivňovat z různých důvodů. Mutualismus a protokooperace jsou dvě pozitivní mikrobiální interakce. Mutualismus je povinná mikrobiální interakce, kde jsou vzájemný a hostitel metabolicky závislí na sobě. Protokooperace je nepovinná mikrobiální interakce, kde vzájemný a hostitel nejsou na sobě metabolicky závislí. To je tedy klíčový rozdíl mezi vzájemností a protokooperací.
