Мутуалізм описує екологічну взаємодію між двома або більше видами, при якому кожен вид має чисту вигоду. Мутуалізм - це поширений тип екологічної взаємодії. Яскраві приклади включають квіткові рослини, що досвідляються тваринами, рослини, поширюються тваринами, і корали з зооксантеллами, серед багатьох інших.
Мутуалізм можна протиставити міжвидовій конкуренції, в якій кожен вид відчуває зниження пристосованості та експлуатації або паразитизму, при якому один вид отримує вигоду за «рахунок» іншого.
Термін «мутуалізм» був введений П'єром-Жозефом ван Бенеденом в його книзі 1876 року для позначення «взаємодопомоги між видами».
Мутуалізм часто змішують з двома іншими типами екологічних явищ: співпрацею і симбіозом. Кооперація найчастіше відноситься до підвищення пристосованості за допомогою внутрішньовидових взаємодій, хоча вона використовувалася (особливо в минулому) для позначення мутуалістичних взаємодій, а іноді і для позначення мутуалістичних взаємодій, які не є обов'язковими.
Симбіоз включає в себе два види, що живуть в тісному фізичному контакті протягом тривалого періоду свого існування, і може бути мутуалістичним, паразитичним або коментсальним, тому симбіотичні відносини не завжди мутуалістичні, а мутуалістичні взаємодії не завжди симбіотичні. Незважаючи на різне визначення мутуалістичних взаємодій і симбіозу, мутуалістичні взаємодії і симбіоз в основному використовувалися взаємозамінно в минулому, і плутанина в їх використанні зберігається.
Мутуалізм відіграє ключову роль в екології та еволюції. Наприклад, мутуалістичні взаємодії життєво важливі для функціонування наземних екосистем, оскільки близько 80% наземних видів рослин покладаються на микоризні відносини з грибами, щоб забезпечити їх неорганічними сполуками і мікроелементами.
Як інший приклад, оцінка дерев тропічних лісів із взаємним розподілом насіння з тваринами коливається в межах 70-90%. До того ж вважається, що мутуалізм стимулював еволюцію більшої частини спостережуваного нами біологічного розмаїття, наприклад квіткових форм (важливих для мутуалізму досвіду) і спільної еволюції між групами видів.
Мутуалізм також був пов'язаний з великими еволюційними подіями, такими як еволюція еукаріотичної клітини (симбіогенез) або заселення землі рослинами в асоціації з мікоризними грибами.
Незважаючи на важливість мутуалізму як в еволюції, так і в екології, деякі автори стверджували, що мутуалізм менш вивчений, ніж інші міжвидові взаємодії, такі як хижацтво або паразитизм, з головним аргументом у тому, що підручники з екології та біології меншою мірою схиляються до мутуалізму. Інші автори стверджували, що це не так при розгляді первинної дослідницької літератури.
Типи мутуалізму
Ресурс-ресурсні відносини
Взаємні відносини можна розглядати як форму «біологічного обміну» в микоризних асоціаціях між корінням рослин і грибами, при яких рослина надає грибу вуглеводи в обмін на насамперед фосфати, але також і азотисті сполуки.
Інші приклади включають бактерії різобії, які пов'язують азот бобових рослин (сімейство Fabaceae) в обмін на енерговмісні вуглеводи.
Сервісно-ресурсні відносини
Відносини між сервісом і ресурсом - звичайна справа. Три важливі типи - це досвід, що чистить симбіоз і зоохорія. При запиленні рослина обмінює харчові ресурси у вигляді нектару або пилку для розповсюдження пилку.
Фагофіли харчуються ектопаразитами (ресурсом), тим самим забезпечуючи захист від шкідників, наприклад, при очищенні симбіозу. Elacatinus і Gobiosoma, рід бичків, під час чищення харчуються ектопаразитами своїх клієнтів.
Зоохорія - це поширення насіння рослин тваринами. Це схоже на досвіду в тому сенсі, що рослина виробляє харчові ресурси (наприклад, м'ясисті плоди, надлишок насіння) для тварин, які поширюють насіння (послуга).
Інший тип - це захист від тлей від мурашок, при якій тля продає багату цукром падь (побічний продукт їх способу харчування соком рослин) в обмін на захист від хижаків, таких як божі корівки.
Сервісно-сервісні відносини
Сувора взаємодія «сервіс-сервіс» зустрічається дуже рідко з причин, які далеко не зрозумілі. Одним з прикладів є зв'язок між морськими анемонами і анемоновими рибами в сімействі Pomacentridae: анемони забезпечують рибам захист від хижаків (які не можуть переносити укуси щупалець анемона), а риби захищають анемони від метеликів (сімейство Chaetodontidae), які їдять анемонів.
Однак, як і у багатьох мутуалізмів, у нього є більш ніж один аспект: в мутуалізмі анемон-анемон відходи аміаку з риби живлять симбіотичні водорості, які знаходяться в щупальцях анемона. Таким чином, те, що здається сервіс-сервісним мутуалізмом, насправді має компонент сервіс-ресурс.
Другий приклад - це стосунки між деякими мурахами роду Pseudomyrmex і деревами роду Acacia, такими як свистяча колючка і акація. Мурахи гніздяться всередині колючок рослини. В обмін на укриття мурахи захищають акації від нападу травоїдних (яких вони часто їдять, вносячи ресурсний компонент у ці відносини «сервіс-сервіс») і конкуренції з боку інших рослин, обрізаючи рослинність, яка затіняла б акацію.