Антибиоз , также называемый антагонизмом , процесс биологического взаимодействия между двумя или более организмами , который наносит ущерб по крайней мере одному из них; это также может быть антагонистической ассоциацией между организмом и метаболическими веществами, производимыми другим. [1] Антибиоз может происходить посредством различных механизмов, при этом «травма, смерть, сокращение продолжительности жизни или сокращение воспроизводства вредителя» [2] являются обычными. Процесс антибиоза является либо обратимым, либо необратимым и вызывается выработкой летучих органических соединений ризобактериями, способствующими росту растений (PGPR). [3] Антибиоз является одной из двух форм аменсализма , другая форма — конкуренция . Основные примеры антибиоза включают «антибактериальную активность против бактерий, грибков, нематод, насекомых и иногда против растений и водорослей». [3]
Изучение антибиоза и его роли в антибиотиках привело к расширению знаний в области микробиологии. Молекулярные процессы, такие как синтез и рециркуляция клеточной стенки, например, стали лучше поняты благодаря изучению того, как антибиотики влияют на развитие бета-лактамов через антибиотические отношения и взаимодействие конкретных лекарств с бактериями, подвергающимися воздействию соединения. [4] Например, грибы Penicillium реагируют на бактериальные инфекции, вырабатывая пенициллин , который токсичен для бактерий и обычно используется в медицинских учреждениях в качестве эффективного лечения бактериальных инфекций. [5] Пенициллин относится к классу бета-лактамных антибиотиков.
Антибиоз обычно изучается в популяциях растений- хозяев и распространяется на насекомых , которые ими питаются. Антибиоз можно наблюдать в некоторых овощах, поскольку механизмы антибиоза были обнаружены у видов Brassica для защиты от капустной белокрылки. [6]
«Устойчивость к антибиотикам влияет на биологию насекомого, поэтому численность вредителя и последующий ущерб снижаются по сравнению с тем, который мог бы возникнуть, если бы насекомое находилось на восприимчивом сорте сельскохозяйственной культуры. Устойчивость к антибиотикам часто приводит к повышению смертности или сокращению продолжительности жизни и воспроизводства насекомого». [7]
В ходе исследования антибиотиков было установлено, что ключ к достижению эффективного антибиотика заключается в том, что организм является сидячим. «Когда вы даете бактериям, продуцирующим антибиотики, структурированную среду, они прикрепляются к субстрату, растут клонально и создают «ничейную землю», отсутствующих конкурентов, где антибиотики диффундируют наружу». [8] Антибиоз наиболее эффективен, когда ресурсы не являются ни обильными, ни скудными. Антибиоз следует рассматривать как медиану в шкале ресурсов из-за его идеальной эффективности.
Черный орех, Juglans nigra , производит секрецию, называемую юглон , которая токсична для различных цветов, травянистых растений и полевых культур. Эта токсичная секреция создает область вокруг черного орехового дерева, непригодную для обитания большинства видов.
Во многих средах антибиоз может способствовать мутуализму и/или конкуренции между видами в экосистеме. Муравьи-аттины являются примером более сложного механизма антибиоза. Муравьи-аттины поддерживают культивирование грибов Leucocoprinus в качестве основного источника потребления, однако паразитический грибковый род Escovopsis питается Leucocoprinus и нарушает пищевую систему муравьев. В ответ на это муравьи-аттины стимулируют рост актиномицета Pseudonocardia , поскольку он производит антимикробное соединение, которое подавляет паразитический Escovopsis . Муравьи-аттины, грибы Leucocoprinus и актиномицет Pseudonocardia получают выгоду от этого взаимодействия, однако оно губительно для грибов Escovopsis .
