Ecologie II
Hoofdstuk 16: Gemeenschappen – Parasitisme en mutualisme
16.1 Inleiding
Prooi- predator interactie:
- Eigenschappen die de prooi helpen ontsnappen, verhogen de fitness van de prooisoort
- Eigenschappen die de predator de prooi helpen vangen, verhogen de fitness van de predator
- → predatie leidt dus tot selectie van deze eigenschappen
- → scala van prooi-eigenschappen:
o Afweermechanismen: gedrag, chemisch, mechanisch, verzadiging, kleur en vorm
- → scala van predator-eigenschappen:
o Jachttechnieken
- Prooi en predator co-evolueren
Gastheer-parasiet associaties:
- Co-evolutie → summum van wederzijdse adaptatie: symbiose
- Symbiose = sterke en langdurige associatie tussen organismen van verschillende soorten
- Parasiet heeft negatieve invloed op gastheer en de gastheer voorziet een habitat en voedsel voor
de parasiet
o Parasitisme: +- relatie = obligaat → negatieve impact beperkt
o Bij volledige neutralisatie negatieve impact: +0 commensalisme
o Evolutie tot ++: mutualisme
- Negatieve effecten: groeireductie, steriliteit, secundaire sterfte door infecties
16.2 Parasieten: terminologie
- Parasitisme = symbiose waarbij het ene organisme (de gastheer) als voedselbron fungeert ten
voordele van een ander organisme (de parasiet), zonder dat de eerstgenoemde sterft. Wel
problemen voor de gastheer
- Infectie is het voorkomen van hoge mate aan parasieten, deze kan leiden tot ziekte.
Microparasieten Macroparasieten
Klein Groot
Korte generatietijd Lange generatietijd
Snelle reproductie Trage reproductie
Infectie kort vgl. met levensduur Infectie langdurig
Levenscyclus meestal in 1 gastheer Levenscyclus vaak in >1 gastheer
Transmissie meestal zonder intermediaire Transmissie meestal met intermediaire
organismen organismen, vector
Vb. HIV, Anthrax bacterie, amoebe Vb. Hoofdluis, vlo, lintworm, bremraap, maretak,
teek
16.3 De gastheer als tijdelijk habitat voor de parasiet
- Ectoparasieten leven op huid of pantser van dieren
- Endoparasieten leven onder de huis, in het spierweefsel of in organen
o Infectie via huid of via lichaamsopeningen
- Transmissie:
o Direct: door contact of via een abiotisch medium (lucht, water of bodem)
▪ Vb. griepvirus, bremraap
o Indirecte: via een intermediair organisme = vector
1
, ▪ Vb. plasmodium via anopheles, maretak via
vogels, bacterie via teken
- Macroparasieten hebben vaak meer dan 1 gastheer nodig
o Intermediaire gastheren
o Definitieve gastheren
16.4 Reactie van de gastheer en impact van de parasiet
Evolutieve aanpassingen (gastheer) reduceren impact v.d. parasiet:
- Vermijden van parasieten
- Biochemische bescherming:
o Beschadiging gastheercellen > histaminesecretie (chemisch alarmsignaal) > bloedtoevoer
omhoog > herstel
o Cyste- of galvorming > parasiet geïsoleerd van gezond weefsel, maakt aantrekkelijk voor
predatoren
- Immunologische bescherming:
o Parasiet = antigen (vreemd lichaam) > immuunsysteem (lymfocyten) produceert
antilichamen = proteïnen > vernietiging antigen
- Verdedigingsmechanismen hebben een kost > groei en reproductie dalen
16.5 De balans tussen gastheer en parasiet
- Parasiet = dodelijk > gastheer sterft > parasiet sterft
- Gastheer investeert teveel energie in verdediging > groei/reproductie gastheer dalen te sterk
- → wederzijdse tolerantie
- Vb. Australische konijnenpopulatie decimeren met myxomatose virus
o Virus wordt overgedragen door muggen (vector)
o 1ste epidemie: : 97-99% mortaliteit
o 2de epidemie: 85-95% mortaliteit
o 3de epidemie: 40-60% mortaliteit
o → verworven immuniteit wordt overgeërfd
o → konijnen met minder virulente viruslijn leven langer, muggen er meer toegang toe
16.6 Impact van parasieten op gastheerpopulaties
- Parasieten met directe transmissie > gastheerpopulatie met hoge densiteit (kuddes)
o Langdurig infectiestadium
o Niet leidt tot immuniteit op lange termijn
o Vb. hondsdolheid
- Parasieten met indirecte transmissie > gastheerpopulatie met lage
densiteit
o Dankzij effectief transmissiestadium
- Dichtheidsonafhankelijke verspreiding > als geen evolutief ontwikkelde
verdediging > uitroeiing
o Vb. iepenziekte, builenpest
- Dichtheidsafhankelijke verspreiding: bij te hoge
(gastheer)populatiedensiteit (inheemse parasieten, directe transmissie)
zorgt uitbraak van de parasiet voor regulatie
o Vb. vossen met hondsdolheid
- Selectieve mortaliteit: slechts een deel van de populatie wordt
geïnfecteerd
2
, o Vb. distributie van tekensoort bij Europese veldmuis, meeste dragen geen teken, een klein
aantal is sterk geparasiteerd, deze ondervinden hoge sterfte
16.7 Parasitisme kan evolueren tot mutualisme
- Een resistente gastheer kan de parasiet gaan exploiteren zodat beide hun groei, overleving en
reproductie kunnen verhogen = mutualisme
o Symbiotisch: fysische co-existentie > 1 individu (obligaat voor min 1 v.d. 2)
o Niet-symbiotisch: geen fysische co-existentie (afhankelijkheid voor: nutriënten,
bescherming, reproductie, dispersie)
16.7.1 Symbiotisch mutualisme met het oog op de verwerving van nutriënten
- Verteringsstelsel van alle herbivore zoogdieren waar anaerobe bacteriën zorgen voor de afbraak
van cellulose
- Wortelnodulen = symbiose van leguminozen + Rhizobium bacteriën
o Rhizobium bacteriën fixeren atmosferische stikstof
(N2)
o Overdracht via wortelknolletjes of nodulen
o Stikstof naar de plant, door plant geassimileerde
koolstof naar bacteriën
- Mycorrhizae: interactie plantenwortels en fungi voor
uitwisseling van nutriënten (P) en koolstof
o Endomycorrhizae: dringt mycelium de wortelcellen
binnen, wortelstructuur blijft ongewijzigd
o Ectomycorrhizae: wortel krijgt koraalachtig uitzicht, mycelium vertakt tussen de wortelcellen
o => Vergroten van worteloppervlak
- Kostmossen: fungus en een alg
- Mitochondrion (speciaal geval): respiratie in de cel
o Vrijlevende bacteriën nemen O2 en org. moleculen op en produceren ATP
o Opname als voedsel door andere prokaryoten
o Interne parasiet met uitwisseling tussen gastheer met ATP en org. Moleculen
o Cel met mitochondriën die hun eigen DNA bezitten
16.7.2 Symbiotisch mutualisme met het oog op verdediging
- Festuca gras + endofytische fungus
o Schimmels vormen bitter smakende alkaloïden > plant beschermen tegen begrazing
o Plant levert fotosynthaten
16.7.3 Niet-symbiotisch mutualisme
- Kost: consumptie
o Vogels die zaden verspreiden
o Pollinatoren die stuifmeel verspreiden
- NIET gastheer-parasiet relaties
- WEL prooi-predator relaties of exploitatie van “bezoekers”
- Plant-pollinator: binding = nectar
- Nut sterke specialisatie? > geen stuifmeel gaat verloren
- Mutualisme dat fitness verhoogt, maar niet essentieel is voor hun persistentie = facultatief
mutualisme
3
, 16.7.4 Facilitatie
Fenomeen waarbij één soort voordeel ondervindt van een andere = facilitatie
Belang van mutualisme voor de structuur van gemeenschappen:
- (obligaat) symbiotisch mutualisme: evident
- Niet-symbiotisch OF facultatief OF diffuus mutualisme
o Geen rechtstreeks contact
o Relatie vaak onbekend
o Demografische studies nodig
o Abondantie sp. X omhoog > populatie groeisnelheid sp. Y
omhoog
- Vb. mutualistische interacties waarbij drie soorten betrokken zijn:
o Symbiotisch: conifeer en fungus met mycorrhizaevorming
o Niet-symbiotisch: mycorrhizaee en woelmuizen die truffels eten
16.8 Vragen
- Wat volgt waaruit?
o b) parasitisme > commensalisme > mutualisme
- Wat is het? Welk type interactie?
o korstmos is symbiose ++ mutualisme (alg+schimmel)
- Hoe kan een dodelijke parasiet blijven bestaan?
o mortaliteit is niet ogenblikkelijk waardoor de gastheer nog zou kunnen voortplanten voor
sterven
o parasiet heeft geen invloed op alle individuen van de gastheersoort > reservoir van immune
gastheren in de populatie > NEE GEEN MECHANISME NIET 100 PROCENT DODELIJK
o beperkte reproductie
o inefficiënte transmissie naar volgende gastheer
- ER zijn + en - effecten. en toch mutualisme (++)?
o bij leguminozen en rhizobium bacteriën
- Rol van parasieten in de natuur?
Hoofdstuk 18: Gemeenschappen – Interacties met de mens
18.1 Inleiding
De mens exploiteert (als heterotroof) andere soorten voor het bekomen van natuurlijke hulpbronnen:
- Voedsel
- Energie
- Schuilplaatsen
- Kleding
- Medicijnen
Onrechtstreekse invloed:
o Menselijke invloed op fysische omgeving
o Gevolg van de verandering of destructie van habitats
Rechtstreekse invloed:
o Exploitatie en controle van natuurlijke populaties
o Predator, concurrent of mutualist
4
Hoofdstuk 16: Gemeenschappen – Parasitisme en mutualisme
16.1 Inleiding
Prooi- predator interactie:
- Eigenschappen die de prooi helpen ontsnappen, verhogen de fitness van de prooisoort
- Eigenschappen die de predator de prooi helpen vangen, verhogen de fitness van de predator
- → predatie leidt dus tot selectie van deze eigenschappen
- → scala van prooi-eigenschappen:
o Afweermechanismen: gedrag, chemisch, mechanisch, verzadiging, kleur en vorm
- → scala van predator-eigenschappen:
o Jachttechnieken
- Prooi en predator co-evolueren
Gastheer-parasiet associaties:
- Co-evolutie → summum van wederzijdse adaptatie: symbiose
- Symbiose = sterke en langdurige associatie tussen organismen van verschillende soorten
- Parasiet heeft negatieve invloed op gastheer en de gastheer voorziet een habitat en voedsel voor
de parasiet
o Parasitisme: +- relatie = obligaat → negatieve impact beperkt
o Bij volledige neutralisatie negatieve impact: +0 commensalisme
o Evolutie tot ++: mutualisme
- Negatieve effecten: groeireductie, steriliteit, secundaire sterfte door infecties
16.2 Parasieten: terminologie
- Parasitisme = symbiose waarbij het ene organisme (de gastheer) als voedselbron fungeert ten
voordele van een ander organisme (de parasiet), zonder dat de eerstgenoemde sterft. Wel
problemen voor de gastheer
- Infectie is het voorkomen van hoge mate aan parasieten, deze kan leiden tot ziekte.
Microparasieten Macroparasieten
Klein Groot
Korte generatietijd Lange generatietijd
Snelle reproductie Trage reproductie
Infectie kort vgl. met levensduur Infectie langdurig
Levenscyclus meestal in 1 gastheer Levenscyclus vaak in >1 gastheer
Transmissie meestal zonder intermediaire Transmissie meestal met intermediaire
organismen organismen, vector
Vb. HIV, Anthrax bacterie, amoebe Vb. Hoofdluis, vlo, lintworm, bremraap, maretak,
teek
16.3 De gastheer als tijdelijk habitat voor de parasiet
- Ectoparasieten leven op huid of pantser van dieren
- Endoparasieten leven onder de huis, in het spierweefsel of in organen
o Infectie via huid of via lichaamsopeningen
- Transmissie:
o Direct: door contact of via een abiotisch medium (lucht, water of bodem)
▪ Vb. griepvirus, bremraap
o Indirecte: via een intermediair organisme = vector
1
, ▪ Vb. plasmodium via anopheles, maretak via
vogels, bacterie via teken
- Macroparasieten hebben vaak meer dan 1 gastheer nodig
o Intermediaire gastheren
o Definitieve gastheren
16.4 Reactie van de gastheer en impact van de parasiet
Evolutieve aanpassingen (gastheer) reduceren impact v.d. parasiet:
- Vermijden van parasieten
- Biochemische bescherming:
o Beschadiging gastheercellen > histaminesecretie (chemisch alarmsignaal) > bloedtoevoer
omhoog > herstel
o Cyste- of galvorming > parasiet geïsoleerd van gezond weefsel, maakt aantrekkelijk voor
predatoren
- Immunologische bescherming:
o Parasiet = antigen (vreemd lichaam) > immuunsysteem (lymfocyten) produceert
antilichamen = proteïnen > vernietiging antigen
- Verdedigingsmechanismen hebben een kost > groei en reproductie dalen
16.5 De balans tussen gastheer en parasiet
- Parasiet = dodelijk > gastheer sterft > parasiet sterft
- Gastheer investeert teveel energie in verdediging > groei/reproductie gastheer dalen te sterk
- → wederzijdse tolerantie
- Vb. Australische konijnenpopulatie decimeren met myxomatose virus
o Virus wordt overgedragen door muggen (vector)
o 1ste epidemie: : 97-99% mortaliteit
o 2de epidemie: 85-95% mortaliteit
o 3de epidemie: 40-60% mortaliteit
o → verworven immuniteit wordt overgeërfd
o → konijnen met minder virulente viruslijn leven langer, muggen er meer toegang toe
16.6 Impact van parasieten op gastheerpopulaties
- Parasieten met directe transmissie > gastheerpopulatie met hoge densiteit (kuddes)
o Langdurig infectiestadium
o Niet leidt tot immuniteit op lange termijn
o Vb. hondsdolheid
- Parasieten met indirecte transmissie > gastheerpopulatie met lage
densiteit
o Dankzij effectief transmissiestadium
- Dichtheidsonafhankelijke verspreiding > als geen evolutief ontwikkelde
verdediging > uitroeiing
o Vb. iepenziekte, builenpest
- Dichtheidsafhankelijke verspreiding: bij te hoge
(gastheer)populatiedensiteit (inheemse parasieten, directe transmissie)
zorgt uitbraak van de parasiet voor regulatie
o Vb. vossen met hondsdolheid
- Selectieve mortaliteit: slechts een deel van de populatie wordt
geïnfecteerd
2
, o Vb. distributie van tekensoort bij Europese veldmuis, meeste dragen geen teken, een klein
aantal is sterk geparasiteerd, deze ondervinden hoge sterfte
16.7 Parasitisme kan evolueren tot mutualisme
- Een resistente gastheer kan de parasiet gaan exploiteren zodat beide hun groei, overleving en
reproductie kunnen verhogen = mutualisme
o Symbiotisch: fysische co-existentie > 1 individu (obligaat voor min 1 v.d. 2)
o Niet-symbiotisch: geen fysische co-existentie (afhankelijkheid voor: nutriënten,
bescherming, reproductie, dispersie)
16.7.1 Symbiotisch mutualisme met het oog op de verwerving van nutriënten
- Verteringsstelsel van alle herbivore zoogdieren waar anaerobe bacteriën zorgen voor de afbraak
van cellulose
- Wortelnodulen = symbiose van leguminozen + Rhizobium bacteriën
o Rhizobium bacteriën fixeren atmosferische stikstof
(N2)
o Overdracht via wortelknolletjes of nodulen
o Stikstof naar de plant, door plant geassimileerde
koolstof naar bacteriën
- Mycorrhizae: interactie plantenwortels en fungi voor
uitwisseling van nutriënten (P) en koolstof
o Endomycorrhizae: dringt mycelium de wortelcellen
binnen, wortelstructuur blijft ongewijzigd
o Ectomycorrhizae: wortel krijgt koraalachtig uitzicht, mycelium vertakt tussen de wortelcellen
o => Vergroten van worteloppervlak
- Kostmossen: fungus en een alg
- Mitochondrion (speciaal geval): respiratie in de cel
o Vrijlevende bacteriën nemen O2 en org. moleculen op en produceren ATP
o Opname als voedsel door andere prokaryoten
o Interne parasiet met uitwisseling tussen gastheer met ATP en org. Moleculen
o Cel met mitochondriën die hun eigen DNA bezitten
16.7.2 Symbiotisch mutualisme met het oog op verdediging
- Festuca gras + endofytische fungus
o Schimmels vormen bitter smakende alkaloïden > plant beschermen tegen begrazing
o Plant levert fotosynthaten
16.7.3 Niet-symbiotisch mutualisme
- Kost: consumptie
o Vogels die zaden verspreiden
o Pollinatoren die stuifmeel verspreiden
- NIET gastheer-parasiet relaties
- WEL prooi-predator relaties of exploitatie van “bezoekers”
- Plant-pollinator: binding = nectar
- Nut sterke specialisatie? > geen stuifmeel gaat verloren
- Mutualisme dat fitness verhoogt, maar niet essentieel is voor hun persistentie = facultatief
mutualisme
3
, 16.7.4 Facilitatie
Fenomeen waarbij één soort voordeel ondervindt van een andere = facilitatie
Belang van mutualisme voor de structuur van gemeenschappen:
- (obligaat) symbiotisch mutualisme: evident
- Niet-symbiotisch OF facultatief OF diffuus mutualisme
o Geen rechtstreeks contact
o Relatie vaak onbekend
o Demografische studies nodig
o Abondantie sp. X omhoog > populatie groeisnelheid sp. Y
omhoog
- Vb. mutualistische interacties waarbij drie soorten betrokken zijn:
o Symbiotisch: conifeer en fungus met mycorrhizaevorming
o Niet-symbiotisch: mycorrhizaee en woelmuizen die truffels eten
16.8 Vragen
- Wat volgt waaruit?
o b) parasitisme > commensalisme > mutualisme
- Wat is het? Welk type interactie?
o korstmos is symbiose ++ mutualisme (alg+schimmel)
- Hoe kan een dodelijke parasiet blijven bestaan?
o mortaliteit is niet ogenblikkelijk waardoor de gastheer nog zou kunnen voortplanten voor
sterven
o parasiet heeft geen invloed op alle individuen van de gastheersoort > reservoir van immune
gastheren in de populatie > NEE GEEN MECHANISME NIET 100 PROCENT DODELIJK
o beperkte reproductie
o inefficiënte transmissie naar volgende gastheer
- ER zijn + en - effecten. en toch mutualisme (++)?
o bij leguminozen en rhizobium bacteriën
- Rol van parasieten in de natuur?
Hoofdstuk 18: Gemeenschappen – Interacties met de mens
18.1 Inleiding
De mens exploiteert (als heterotroof) andere soorten voor het bekomen van natuurlijke hulpbronnen:
- Voedsel
- Energie
- Schuilplaatsen
- Kleding
- Medicijnen
Onrechtstreekse invloed:
o Menselijke invloed op fysische omgeving
o Gevolg van de verandering of destructie van habitats
Rechtstreekse invloed:
o Exploitatie en controle van natuurlijke populaties
o Predator, concurrent of mutualist
4
