共生如何运作

共生的传统定义是互惠互利的非同一物种的两种生物体之间的密切身体接触的关系。大多数生物学家仍然坚持这个定义。然而，一些生物学家认为任何涉及频繁紧密接触的种间关系都是共生的，而不管哪种生物受益。这包括共栖，其中一种有机体受益，而另一种则没有受到太大影响，以及寄生在这篇文章中，我们将关注互利共生。

有几种形式的共生。在某些情况下，生物体需要共生关系才能生存。这被称为专性共生.在其他情况下，共生关系使每个有机体有更大的生存机会，但并非绝对必要。这称为兼性共生. 共生关系并不总是对称的——它们可能对一种生物是专性的，而对另一种生物是兼性的。

这个定义中的“亲密身体接触”部分值得更仔细地研究。在大多数情况下，这是相当直接的——一个有机体可能直接在另一个有机体的身体上安家，甚至生活在它里面。但生物学家也考虑两种生物之间的生化关系。如果它们产生并共享酶、蛋白质、气体或其他化学物质，那么它们也可以被称为共生体。

内共生体生活在另一个有机体中。生物学家所说的内部实际上是指内部——介于两者之间细胞或者在身体组织内（比如橡树扁形虫）。Ectosymbiotes寄生在另一种生物体上(请注意，生活在他人消化道内的生物被认为是外共生生物。显然，生活在别人的肠道内的这种关系还不足以让生物学家称之为内共生体。)

进化本身似乎相当惊人。许多有机体所使用的各种各样的特殊适应有时似乎违背了逻辑。共生只会让它看起来更不可能——两个不同的物种如何进化出恰好如此完美地结合在一起的特性？事实上，许多质疑进化论的人指出，共生是“证明”这些不可能自然发生的。

自然选择是理解共生进化的关键人口，有些生物的特征比其他生物更利于成功繁殖。因此，具有这些特征的生物体更有可能将其遗传给后代，而没有这些特征的生物体在繁殖之前死亡的几率更大。因此，经过几代人的时间，这个群体将越来越像具有成功特质的个体。

性格的成败取决于人口压力--使个人生存更加困难的环境。允许生物利用其环境中其他生命形式的特性与允许生物逃脱（或吃掉）它们的特性一样成功。

大多数共生关系一开始可能是兼性的。经过几代人的进化，这些生物越来越依赖于共生关系，因为自然选择偏爱这些特性，而不是其他特性。最终，共生体成为食物、住所、酶或其他共生体彼此衍生的唯一来源。

另一种看待共生的方式是将其视为进化的工具箱。树木需要土壤深处的养分。它们可以进化出更有效的根系，使它们能够自己提取这些养分——事实上，许多树木都有。但这可能需要很多时间（数万年或更长时间），而且可能根本不会发生。碰巧真菌已经有了这种能力。当这两个物种发现自己非常接近时，进化出一种结合其他生物体已有的“工具”的方式要比重新发明轮子快得多。

一些生物学家是一种被称为共生. 这一被广泛接受的理论表明，共生实际上是地球上复杂生命起源的关键。共生理论家认为，日益多样化的微生物进入了一系列共生关系，不同的微生物执行着对微生物生存至关重要的任务。这些关系演变成一个紧密整合的互惠微生物网络，每一个微生物都扮演着机器中的一个齿轮。它们最终进化出一个外壳将它们全部包裹起来。组成这个“团队”的微生物变成了细胞的组成部分：线粒体、细胞核、核糖体。

你是共生体吗？绝对地你的消化道含有数万亿的细菌和其他微生物。事实上，大部分粪便物质是由细菌组成的。这些细菌有许多功能，但它们主要分解我们的消化系统无法自行处理的东西。例如，许多碳水化合物未经消化进入肠道。那里的细菌把碳水化合物分解成各种酸，这些酸可以被吸收和加工。结果是：我们从食物中获得更多的营养和热量食物.抗生素可以杀死大量这些细菌，降低我们的消化效率，直到它们重新生长[来源：格拉斯哥大学].至于细菌，他们可以直接获得稳定的食物供应。

这种消化援助对获得食物资源有限的人来说是一大好处。他们需要从食物中获取每一卡路里。然而，科学家们一直在研究人类肠道细菌对西方国家普遍肥胖的影响。实验表明，在无菌环境中饲养的老鼠，没有帮助消化的细菌，即使喂食高热量、高脂肪的食物，仍然保持瘦[来源：PNAS]。操纵我们自己与肠道细菌的共生关系可能导致开发出一种有效的减肥药。

肠道中的细菌非常复杂，我们还不完全了解它们的益处。一些科学家认为它们可能有助于我们的研究免疫系统通过提供“实践”，使我们能够产生抗体，保护我们免受更多有害微生物的侵害。事实上，如果肠道细菌从消化道进入肠道，它们本身可能对我们非常有害血流. 如果它们能够进入我们的肠道并生活在我们的肠道中，它们也可能比有害的微生物更具竞争力。

共生关系并不罕见。以下是一些特别酷的例子：

天蚕属树木和阿兹特卡蚂蚁

天蚕属植物的树干是中空的，在里面它们分泌出一种对蚂蚁有营养的含糖液体。阿兹特卡蚂蚁在树上定居，树干上挤满了数百万只蚂蚁，它们得到了庇护和保护食物从树上。这棵树很容易受到藤蔓的侵害，藤蔓会在树上生长、压垮或窒息。阿兹特卡蚂蚁在天蚕属植物上巡逻，并用它们的嘴割下任何藤蔓。

清洁鱼

有许多鱼类的例子可以帮助清除体内（甚至口腔内）的寄生细菌和真菌其他鱼类。领航鱼、客户鱼、清洁濑鱼和seniorita鱼都吃来自其他物种的寄生虫，从而获得一顿美餐。如果不加以控制，其他鱼类会得到保护，免受这些寄生虫可能造成的损害。它们不仅停止攻击行为，让清洁鱼类完成工作，而且已知它们会走出海洋我有办法去拜访他们。

水外也存在着更干净的关系。白鹭、啄牛鸟、海鸟和棕头牛鸟一生中的大部分时间都在其他动物身上游荡。这些鸟捕食昆虫、蜱和其他寄生虫。海鸟跳进晒太阳的鳄鱼的嘴里吃水蛭。这些动物（斑马、野牛、疣猪、家养牛）保持有害昆虫的清洁。清洁的鸟类还起到报警系统的作用，在出现危险时通知宿主。

食蜜鸟

一种名为蜜向导的鸟更喜欢吃蜂蜡和蜂蜜蜜蜂幼虫。然而，它还不够大，不足以打破蜂箱。为了做到这一点，它找到了附近的哺乳动物，有时是人类或一种被称为鼠狸的类似獾的动物。然后它会跳来跳去引起注意，然后把它的“助手”带到蜂巢。助手想要蜂蜜，所以它打开蜂箱吃蜂蜜，把蜂蜡和幼虫暴露给导蜜器。

根际

植物需要氮。氮是一种重要的营养物质，对健康生长很重要。然而，植物缺乏从空气中提取氮的机制。如果土壤肥沃，它们可以从土壤中获取氮，但供应很容易耗尽。这是“进化工具箱”的一个完美例子在共生方面，某些植物发现了另一种确实具有提取（或“修复”）能力的物种空气中的氮。豆科植物，包括土豆、花生和许多其他植物，与rhyzobia细菌结合。这种细菌实际上在豆科植物根上的根瘤中生长。豆科植物为rhyzobia提供必要的能量，以打破游离氮中的强化学键，rhyzobia为植物产生氮，p足够使周围土壤保持多年肥沃。