Ecosystemen in de natuurlijke wereld bestaan uit levende organismen die op verschillende manieren met elkaar omgaan. De term mutualisme
verwijst naar een type relatie dat wederzijds voordeel biedt voor twee soorten die een omgeving delen.

Levende wezens hebben interessante en ongewone manieren aangepast om elkaar te helpen, hoewel hun motieven zelfbediend zijn.
Soorten symbiotische interacties

Symbiose
in de biologie verwijst naar een nauwe band tussen verschillende soorten die samen evolueerden. Een eenzijdige relatie die de ene soort helpt zonder de andere te beïnvloeden, wordt commensalisme genoemd.

Een eenzijdige relatie die de ene soort ten nadele van de andere ten goede komt, wordt parasitisme genoemd .
Een nuttige tweerichtingsrelatie wordt mutualisme
genoemd.
Mutualisme: definitie in de biologie

Mutualisme in de biologie verwijst naar symbiotische soorteninteracties die wederzijds voordelig zijn, of zelfs essentieel, om te overleven. Een mutualistische relatie ontstaat wanneer twee verschillende soorten profiteren door nauw samen te werken.

De relatie kan echter een beetje ingewikkeld zijn. Eén soort kan bijvoorbeeld meer voordeel halen en de interactie zou kunnen grenzen aan parasitisme.
Mutualisme Feiten en soorten

Mutualisme is gebruikelijk in alle ecosystemen, inclusief het menselijk lichaam. Harvard Medical School schat bijvoorbeeld dat triljoenen bacteriën, darmmicrobiota genaamd, in de menselijke darm leven en helpen bij de spijsvertering en de algehele gezondheid. Wanneer een wederzijds voordelige relatie nauw en langdurig is, is dit een voorbeeld van mutualistische symbiose
.

Niet alle symbiotische relaties zijn mutualistisch.

Mutualistische symbiose is ontstaan door evolutie. Mutualisme tussen partnersoorten verbetert de fitheid voor het milieu en bevordert het reproductieve succes. Organismen van verschillende soorten die zich hebben aangepast aan elkaars gedrag en eigenschappen worden symbionten genoemd.
Sommige soorten zijn zo onderling afhankelijk geworden dat ze niet kunnen overleven zonder de andere.

Wanneer de groei, reproductie of levensonderhoud van levende organismen is met elkaar verweven, de relatie staat voor verplicht mutualisme
. Bepaalde soorten Yuccaplanten en motten zijn bijvoorbeeld van elkaar afhankelijk geworden om hun reproductieve levenscyclus te voltooien. Wanneer een regelmatig voorkomende interactie ten goede komt aan organismen, maar niet essentieel is om te overleven, is dat facultatief mutualisme
.
Voorbeelden van mutualisme

Er zijn talloze voorbeelden van mutualisme op aarde. Mutualistische interacties kunnen zich bijvoorbeeld ontwikkelen tussen twee dieren, twee planten, dieren en planten, en bacteriën en planten.

Interspecifieke interacties helpen stabiele populaties te behouden en vice versa. Verlies van de ene soort kan leiden tot het verlies van andere vanwege het onderling afhankelijke karakter van het voedselweb.
Vogel en dier

De oxpecker
is een kleine vogel met sterke tenen grijp de jassen van dieren en een kleurrijke snavel perfect gevormd voor het losmaken van parasieten. Hoewel olifanten niets met de vogel te maken willen hebben, heeft de oxpecker een langdurige mutualistische relatie met zebra's, giraffen en neushoorns in Zuid-Afrika. De vogels zijn altijd op zoek naar luizen, bloedzuigende teken en vlooien die op de huid van een dier springen.

Oxpeckers reinigen wonden samen met het uitroeien van ongedierte. Sommige wetenschappers hebben zich afgevraagd of dergelijk gedrag wederzijds of parasitair is, omdat pikken in de wond de genezing vertraagt. Niettemin is voeden met insecten, vet en oorsmeer een nuttige verzorging.

De oxpecker en bepaalde hoefsoorten worden dus over het algemeen als mutualistisch beschouwd. Verder slaan oxpeckers alarm met een gierend sissend geluid wanneer een roofdier op de loer ligt in het gras, waardoor vogel en beest meer tijd krijgen om te vluchten.
Insect en planten

Bloeiende planten hebben een plant nodig- bestuiver
zoals nectar-hunkerende bijen voor reproductief succes tijdens hun levenscyclus. Sommige planten en bomen hebben zelfs een soortspecifiek
insect nodig voor bemesting.

Bijvoorbeeld, de vijgenboom en kleine Agaonidae wespen
bestaan vreedzaam naast elkaar en profiteren van hun interactie. Vijgenbomen en hun mutualistische soorten wespen zijn geweldige voorbeelden van mutualisme en coevolutie.

Vijgen zijn gemodificeerde stengels met veel bloemen erin die tot zaden rijpen als ze worden bemest. Vijgenbloemen geven een geur af die een bevruchte vrouwelijke wesp aantrekt die stuifmeel zal brengen en eieren in de vijgenbloem zal leggen voordat ze sterft. Sommige zaden rijpen en andere bieden voeding voor het kweken van wespenresten. Vleugelloze mannelijke wespen paren en sterven, en gevleugelde vrouwtjes gaan op zoek naar een nieuwe vijg. Planten en bacteriën

Peulvruchten
, zoals sojabonen, linzen en erwten, bieden een uitstekende bron van eiwit in het dieet. Daarom hebben peulvruchten een optimale hoeveelheid stikstof nodig om aminozuren te synthetiseren en eiwit op te bouwen.

Peulvruchten hebben een soortspecifieke mutualistische relatie met bacteriën. Peulvruchten en bepaalde bacteriën voldoen aan elkaars behoeften zonder schade aan te richten, in tegenstelling tot pathogene bacteriën.

Rhizobium-bacteriën
in de grond vormen hobbelige knobbeltjes op plantenwortels en "fixeren" stikstof door N _{om te zetten 2 in de lucht naar ammoniak of NH 3. Ammoniak is een vorm van stikstof die planten kunnen gebruiken als voedingsstof. Op hun beurt bieden planten koolhydraten en een thuis voor stikstofbindende bacteriën.}

De afhankelijkheid van bacteriën bij het verbouwen van gewassen zoals sojabonen vermindert het gebruik van kunstmest die in de waterwegen kan sijpelen en toxische algenbloei kan veroorzaken.
Planten en reptielen

Veel ecologische studies hebben aangetoond dat vogels en dieren een rol spelen bij de verspreiding van zaad. Nu gaan wetenschappers dieper in op de mutualistische interacties van planten en reptielen, vooral in eilandecosystemen. Fruitetende hagedissen, huiden en gekko's spelen een sleutelrol in de biodiversiteit en de levensvatbaarheid van planten.

Omdat planten niet kunnen bewegen, zijn ze afhankelijk van externe middelen voor zaadverspreiding. Sommige soorten hagedissen kloven op vlezig fruit, samen met geleedpotigen en scheiden onverteerde zaden uit op een andere locatie. Zaadverspreiding vermindert de concurrentie met de ouderplant om voedingsstoffen en vergemakkelijkt genuitwisseling
binnen de plantenpopulatie.
Marine Life

Zeeanemonen zijn een oude soort met kenmerken van een plant en dier . Wanneer nietsvermoedende kleine vissen voorbij zwemmen, gebruikt de zeeanemoon zijn dodelijke tentakels om zijn prooi te verlammen.

Verrassend genoeg maakt de oranje en witte anemoonvis
zijn thuis in de zeeanemoon. Clownvissen hebben een dikke laag slijm aangebracht die bescherming biedt tegen de dodelijke angel van de zeeanemoon.

Felgekleurde clownvissen lokken andere vissen naar de klauwen van de zeeanemoon en profiteren vervolgens van de resten van de maaltijd van de zeeanemoon. Clownvissen zorgen ook voor luchtcirculatie naar de zeeanemoon door tussen de tentakels te zwemmen. Ze houden de zeeanemoon schoon en gezond door overtollig voedsel kwijt te raken.
Minder veel voorkomende vormen van mutualisme

Amerikaanse onderzoekers van Binghamton University, State University van New York hebben onlangs de mechanismen bestudeerd van hoe wederzijds voordelige relaties tussen kleine organismen verbeteren hun overlevingskansen.

De studie toonde aan dat de voordelen het grootst zijn wanneer de kleine organismen leven in een ecosysteem dat wordt gedomineerd door grote organismen. Verder voordeel kan worden behaald door onderlinge samenwerkingsverbanden tussen drie symbionten.

De fluitende acaciaboom van Afrika biedt bijvoorbeeld nectar en habitat voor mieren die olifanten bijten die aan de boom knabbelen. Tijdens droge periodes voeden mieren zich met honingdauw die wordt uitgescheiden door schubben die leven van boomsap.

Een verandering in één symbiont zou een kettingreactie veroorzaken. Als de mieren bijvoorbeeld zouden afsterven, zouden olifanten de boom vernietigen en zou het schaalinsect zijn habitat en belangrijkste voedselbron verliezen.
Wiskundige modellen in Mutualism Studies

De verschillende soorten en voorbeelden van mutualisme zijn niet volledig begrepen. Er zijn nog veel vragen over co-evolutie en de persistentie van de verschillende soorten interspecifieke interacties.

Veel van het werk tot nu toe was gericht op gunstige plant- en microbe-relaties. Wiskundige modellering kan het begrip van de genetica en fysiologie van co-evolutionaire fenomenen in de natuurlijke wereld verdiepen.

Voorspellende modellen kijken ook hoe factoren zoals de beschikbaarheid van hulpbronnen en nabijheid coöperatief gedrag kunnen beïnvloeden. Gegevens op cellulair, individueel, populatie- en gemeenschapsniveau kunnen worden geïntegreerd met wiskundige modellen voor een uitgebreide analyse van ecosysteeminteracties. Modellen kunnen worden getest en opnieuw worden geconfigureerd terwijl de gegevens zich verzamelen.