Leben in Abhaengigkeit -Symbiose, Parasitismus
Inhalt
Einf&ueuml;hrung (0:00-1:51)
Zwischen den vielfaeltigen Organismen, die
den gleichen Lebensraum besiedeln, bestehen oft mehr oder weniger komplizierte
Wechselbeziehungen hinsichtlich der Ernaehrung:
Fast alle brauchen einander, um zu
&ueuml;berleben.
Einige unter ihnen bauen alle zum Leben
notwendigen Stoffe aus Grundelementen wie Wasser, Mineralsalze und
Kohlenstoffdioxid selbst auf, aber sie sind dabei abhaengig von der
Sonnenenergie. Zu diesen Lebewesen zaehlen chlorophyllhaltige Pflanzen. Man
bezeichnet sie als autotrophe Organismen. Alle anderen Lebewesen jedoch haengen
direkt von Individuen aus ihrer Umgebung ab. Sie ernaehren sich von den
organischen Stoffen, die andere erzeugt haben: Man bezeichnet sie als heterotrophe
Organismen.
Raeuber-Beute-Beziehung:
Gottesanbeterin und Fliegen (1:57-2:42)
Viele Tierarten leben friedlich
nebeneinander und nehmen kaum Notiz von der anderen Art, wie zum Beispiel ein
Raubvogel, der die K&ueuml;he &ueuml;berfliegt. Anders ist es bei der gezeigten
Gottesanbeterin: Sie interessiert sich lebhaft f&ueuml;r die Fliegen, und das aus
gutem Grund: Fliegen sind ihre Beute. Die Raeuber-Beute-Beziehung zwischen
diesen beiden Tieren ist nur von kurzer Dauer... und toedlich f&ueuml;r die Fliege.
Konkurrenz: Baum- und Krautschicht
(2:48-3:35)
In der Pflanzenwelt gibt es nur selten
Raeuber-Beute-Beziehungen. Aber jede Pflanze benoetigt bestimmte
Umweltbedingungen in ihrem Lebensraum, um zu gedeihen. Die kraeftigsten Arten,
wie z. B. Buchen, nehmen einen wesentlichen Anteil des Sonnenlichts f&ueuml;r sich in
Anspruch und behindern die Arten aus der Krautschicht des Waldes, denen dann
das Licht zum Wachstum fehlt. Am Waldrand hingegen gibt es f&ueuml;r alle Arten
ausreichend Licht und die Pflanzen koennen ungestoert nebeneinander existieren.
Symbiose: Bl&ueuml;tenpflanzen und
Insekten (3:41-4:24)
Zwischen Bl&ueuml;tenpflanzen und Insekten
besteht eine Beziehung mit gegenseitigem Nutzen, indem die eine Art der anderen
Nahrung liefert und die andere daf&ueuml;r f&ueuml;r die Fortpflanzung des Partners sorgt.
Waehrend die Pflanze dem Insekt durch ihre Bl&ueuml;te Nektar und Pollen bietet,
transportiert das Insekt den Pollen zu einer anderen Pflanze der gleichen Art.
Ein wenig von dem Pollen bleibt dabei auf dem Stempel der anderen Bl&ueuml;te haengen
und f&ueuml;hrt so zur Bestaeubung. Das Insekt verhilft somit der Pflanze zur
Fortpflanzung. Einige Wochen oder Monate spaeter reifen an der befruchteten
Pflanze Fr&ueuml;chte mit Samen heran.
Symbiose: Ameisen und Blattlaeuse
(4:30-5:30)
Eine Beziehung zum gegenseitigen Nutzen
gibt es auch zwischen Ameisen und Blattlaeusen. Im Fr&ueuml;hjahr, wenn sich die
ersten Blaetter entwickeln, kriechen zahlreiche winzige Blattlaeuse auf die
jungen Triebe, um aus ihnen Pflanzensaft zu saugen, der reich an Zucker ist.
Die Ameisen " betrillern' nun die Blattlaeuse mit ihren F&ueuml;hlern. Diese
geben daraufhin ein zuckerhaltiges Troepfchen ab, das von den Ameisen gierig
aufgenommen wird.
Aber die Ameisen profitieren nicht nur von
den Blattlaeusen, sie pflegen auch ihre winzige Herde, indem sie sie wenn noetig
an strategisch g&ueuml;nstigere Plaetze bringen und sie vor Feinden sch&ueuml;tzen. Sowohl
Blattlaeuse als auch Ameisen haben von dieser Partnerschaft also ihren Nutzen.
Symbiose: Flechten (Algen und Pilze)
(5:35-8:43)
Manche Arten bilden Gemeinschaften zum
gegenseitigen Nutzen, so zum Beispiel Flechten, die sogar eine eigene Gruppe im
Pflanzenreich bilden. Flechten sind recht unscheinbare Pflanzen. Sie sind in
der Lage auch Extremstandorte zu besiedeln, wie zum Beispiel Felsen, Mauern und
Dachziegel... oder auch Baumst&ueuml;mpfe. Wie aber koennen sie das?
Die mikroskopische Betrachtung eines
Schnittes durch eine Flechte zeigt, dass Flechten aus einer Ansammlung von
Pilzfaeden oder Hyphen bestehen. Im oberen Teil der Flechte sind zwischen den
Pilzfaeden zahlreiche kugelige einzellige Algen eingelagert, die Chlorophyll
enthalten.
Wie andere chlorophyllhaltige Pflanzen
produzieren die Algen mittels Fotosynthese organische Substanzen. Aber sie
benoetigen auch Wasser und Mineralsalze, um zu &ueuml;berleben.
Das Pilzgeflecht, das gegen Trockenheit
widerstandsfaehiger ist als die Alge, kann sich nur entwickeln, wenn es
organische Stoffe aufnehmen kann, wie zum Beispiel Glukose. Die Alge und der
Pilz sind also eine Lebensgemeinschaft zum beiderseitigen Nutzen eingegangen.
Da in einer bestimmten Umgebung der eine Partner nicht ohne den anderen leben
kann, haben sie sich als eine Art Ernaehrungsgemeinschaft zusammengeschlossen.
Der Pilz, der das Ger&ueuml;st der Flechte bildet und ihr die charakteristische Form
gibt, liefert der Alge g&ueuml;nstige Entwicklungsbedingungen. Er haelt die
Feuchtigkeit und vermindert die starke Sonneneinstrahlung, die auf dem Felsen
herrscht. Die Alge liefert im Gegenzug die organischen Substanzen, die der Pilz
zum ueberleben benoetigt.
Die Symbiose Alge - Pilz kann deshalb
selbst in Gegenden gedeihen, die andere Pflanzen nicht besiedeln koennen.
Symbiose: Wiederkaeuer und
Mikroorganismen (8:49-11:26)
Eine aehnliche Verbindung gibt es auch in
der Tierwelt. Wenn man z. B. K&ueuml;he aufmerksam beobachtet, bemerkt man, dass sie
zu bestimmten Tageszeiten Gras fressen und zu anderen Zeiten auf der Weide
liegen und stundenlang kauen. Eine Kuh, die weidet, verschluckt große Mengen
Gras. Diese sammeln sich erst im Netzmagen, aber vor allem im Pansen, an. Dies
ist der groeßte Teil des vierteiligen Magens. Im Pan-sen wird das Gras mit
mehreren Dutzend Litern Speichel vermischt. An diesem warmen und feuchten Ort,
der reich an Naehrstoffen ist, vermehren sich staendig Millionen von
Mikroorganismen. Die kleinsten und zahlreichsten sind die Bakterien. Die
groeßten sind einzellige Tiere, die Protozoen. Alle diese Mikroorganismen loesen
im Futter einen Gaerungsprozess aus, der das Gras zersetzt. Man spricht dabei
von Vorverdauung. Beim Wiederkaeuen steigen die vorverdauten Grasballen in
kleine Portionen wieder zur&ueuml;ck in das Maul der Kuh. Diese Ballen werden nun
nochmals lange und gr&ueuml;ndlich gekaut und mit Speichel durchtraenkt. Das Futter
gleitet ein zweites Mal durch die Speiseroehre, den Pansen und den Netzmagen in
den Blaettermagen, wo eine große Menge Fl&ueuml;ssigkeit aufgenommen wird. Die Verdauung
wird im Labmagen abgeschlossen, wo die Naehrstoffe aus den Graesern soweit
aufgespalten werden, dass sie im D&ueuml;nndarm der Kuh in den Blutkreislauf
aufgenommen werden koennen.
Schließlich wird mithilfe der
Mikroorganismen des Pansens die f&ueuml;r Tiere unverdauliche Zellulose des Grases
zersetzt. Die Kuh profitiert so von Magenbewohnern. Andererseits bietet die Kuh
den Mikroorganismen einen g&ueuml;nstigen Lebensraum, der f&ueuml;r ihre Entwicklung
notwendig ist. Jeder hat so seinen Vorteil von der Anwesenheit des anderen.
Parasitismus: Mistel und Apfelbaum
(11:32-16:40)
Die Wechselbeziehungen zwischen
artverschiedenen Lebewesen sind aber nicht immer zum gegenseitigen Nutzen. Es
gibt auch Faelle, wo die Beziehung nur f&ueuml;r den einen Partner von Vorteil ist.
Ein typische Beispiel daf&ueuml;r ist die Mistel, eine chlorophyllhaltige Pflanze,
die jedoch nicht wie andere Pflanzen im Boden wurzelt, sondern sich auf
verschiedenen Nadel- oder Laubbaeumen ansiedelt.
Dabei scheint sie bestimmte Baumarten zu
bevorzugen, so zum Beispiel Pappeln, Salweiden oder Apfelbaeume. Zu Beginn des
Winters kann man an den Staengeln der Mistel kleine weiße durchscheinende Beeren
entdeckan: das sind ihre Fr&ueuml;chte. Diese haben ein zaehes klebriges
Fruchtfleisch, das ein herzfoermiges Samenkorn umschließt. Bestimmte Vogelarten,
vor allem Drosseln, fressen im Winter gern diese Beeren. Die Samen sind
allerdings unverdaulich und werden von den Voegeln nach der Magen-Darm-Passage
unversehrt wieder ausgeschieden. Sie erscheinen manchmal wie aufgereiht an
einer Schnur, bedingt durch die klebrigen Fasern des Fruchtfleisches. Bevor nun
daraus eine neue Mistel ensteht, m&ueuml;ssen die Samen der Mistel noch verschiedene
Widrigkeiten &ueuml;berstehen.
Zuerst einmal m&ueuml;ssen die Voegel ihren Kot
an einem g&ueuml;nstigen Ort fallen lassen, d. h. moeglichst auf einem Zweig und nicht
im freien Flug. (Wenn dies nicht geschieht, ist die Geschichte an dieser Stelle
beendet.)
Sind die Samen auf einen kraeftigen Zweig
gefallen, haben sie eine gute Chance ihre Entwicklung fortzusetzen. Die
anderen, die keine so g&ueuml;nstigen Bedingungen angetroffen haben, sterben ab.
Einige Zentimeter mehr oder weniger koennen so &ueuml;ber Entwicklung oder Tod
entscheiden. Mistelsamen haben meist nur geringe Chancen, sich weiter zu
entwickeln. Wenn die Bedingungen optimal sind, geht das Wachstum jedoch z&ueuml;gig
weiter.
Zunaechst verankert sich der Keimling
mithilfe einer Haftscheibe, die aus der jungen Wurzel entsteht, auf einem Zweig
des Baumes. Danach waechst aus ihr ein Fortsatz, der so
Senker, der sich durch die Rinde des Wirtsbaumes bis in den Holzkoerper
bohrt. Dort werden nun die Leitungsbahnen des Baumes angezapft, um die junge
Mistel mit Wasser und den darin geloesten Naehrsalzen zu versorgen. Dieser Senker
wird Jahr f&ueuml;r Jahr laenger und bildet mit zunehmendem Alter Seitenwurzeln aus.
Diese entnehmen dem Baum - hier einem Apfelbaum - immer mehr Wasser.
Nach einigen Jahren sterben die Teile des
Baumes, die von der Mistel besiedelt sind, ab. Aufgrund des Wassermangels und
dem Fehlen von Mineralstoffen, die dem Baum normalerweise durch die Leitungsbahnen
zugef&ueuml;hrt werden, bringen die Zweige weder Bl&ueuml;ten noch Fr&ueuml;chte hervor. Ist der
Baum dann mit Misteln &ueuml;bersaet, dauert es nicht mehr lange, bis er stirbt. Aber
das Sterben des Baumes zieht auch den Untergang seines unerw&ueuml;nschten Gastes
nach sich: auch die Mistel wird ihr Leben beenden, denn ohne den Wirt ist sie
nicht weiter lebensfaehig.
Dennoch wird der Lebenskreislauf der
Mistel fortbestehen. Denn waehrend all der Jahre, die sie auf Kosten des Baumes
gelebt hat, hat sie Tausende von Samen ausgebildet, von denen der eine oder
andere sicherlich einen neuen Wirtsbaum gefunden hat.
Parasitismus: M&ueuml;cke und Mensch
(16:46-18:16)
In der Tierwelt gibt es verschiedene
Formen auf Kosten des Anderen zu leben. Die M&ueuml;cken gehoeren dabei zu den Arten,
die groeßere Organismen als Nahrungsquelle nutzen. Damit sich ihre Eier
entwickeln koennen, benoetigt das M&ueuml;ckenweibchen Proteine. Diese findet sie im
Blut von Saeugern, zu denen ungl&ueuml;cklicherweise auch der Mensch gehoert. Angezogen
von Koerpergeruch und Koerperwaerme wird die M&ueuml;cke mit ihrem Stech-Saugr&ueuml;ssel eine
kleine Menge unseres Blutes auf saugen.
Der Kontakt M&ueuml;cke - Saeuger, der weniger
als 1 Minute dauert, ist f&ueuml;r das Insekt lebensnotwendig. Ohne diese Beziehung
koennte die M&ueuml;cke nicht fortbestehen. Das Saeugetier bzw. der Wirt leidet dabei
nur wenig, selbst wenn das Jucken, das durch die Abgabe des M&ueuml;ckenspeichels in
die Wunde entsteht, wenig angenehm ist. Doch der Wirt hat dazu beigetragen den
Lebenszyklus dieser Tierart zu vollenden.
Zusammenfassung (18:22-20:35)
Die Wechselbeziehungen zwischen zwei
artfremden Organismen koennen sehr unterschiedlich sein.
Bestimmte Beziehungen sind nur von
begrenzter Dauer: ein Lebewesen zur Beute des anderen wird, spricht man von
Raeuber-Beute-Beziehung.
• Wenn verschiedene Organismen versuchen,
denselben Lebensraum zu besiedeln und den anderen zu verdraengen oder die
gleichen Ressourcen zu nutzen, spricht man von Konkurrenz.
• Wenn
zwei Lebewesen zum gegenseitigen Nutzen zusammenleben, spricht man von
Symbiose.
• Von
Parasitismus spricht man, wenn ein Lebewesen auf Kosten des anderen lebt. Der
Parasit bezieht dabei die Nahrung vom Wirt.
Aber nicht immer ist alles so einfach.
Hier ist ein erstaunlicher Fall: In einem verfaulten Baumstumpf wurde eine
winzige Ameise, die durch die winterliche Kaelte erstarrt war, von einem
Pilzgeflecht "angegriffen". Eine andere Ameise derselben Art, die
hier vorbeikommt, bemerkt sie und versucht zu helfen.
Wie koennen wir die Verbindung Pilz-Ameise
einstufen? Oder die Beziehung Ameise - Ameise?