Symbiose – Formen und detailliertes Prinzip

Symbiose – Formen und detailliertes Prinzip Übung

• Definiere den Begriff Symbiose.

  Tipps

  Ein Beispiel für eine Symbiose ist die zwischen Blumen und Bienen.

  Blumen und Bienen gehören ganz offensichtlich nicht zur selben Art.

  Bei der Symbiose zwischen Blumen und Bienen ziehen beide Lebewesen einen Vorteil daraus.

  Lösung

  Der Begriff Symbiose beschreibt das Zusammenleben artverschiedener Lebewesen zum wechselseitigen Nutzen. Es wird also keiner der beiden Partner geschädigt.

  Zu den bekanntesten Symbiosen zählt mit Sicherheit die Flechte – eine Symbiose aus einem Pilz und einer Alge.

• Gib an, welche Lebewesen in Symbiose leben.

  Tipps

  Blattläuse produzieren sogenannten Honigtau. Dieser ist sehr nahrhaft. Deshalb werden Blattläuse von Ameisen „gemolken“. Im Gegenzug werden Blattläuse von anderen Insekten, wie Spinnen u. a., geschützt.

  Vögel (wie der Spatz) fressen die Früchte von Pflanzen, so auch z.B. die Vogelbeeren. Wenn sie weiterfliegen und die Samen wieder ausscheiden, können sich die Samen der Vogelbeere so verteilen – würden die Samen einfach neben der Mutterpflanze auskeimen, würden die Pflanzen bald ein Nährstoff- und Platzproblem haben. Vögel helfen dabei, sie zu verbreiten.

  Darmbakterien sind für uns überaus wichtig. Sie erhalten vom Menschen Nahrung. Im Gegenzug werden Nahrungsbestandteile aufgespalten und für den Körper verwertbar gemacht.

  Lösung

  Unter Symbiose versteht man das Zusammenleben artverschiedener Organismen zum gegenseitigen Nutzen.

  Schauen wir uns die oben abgebildeten Symbiosen noch einmal genauer an:

  • Blüte – Biene: Die Bienen werden mit Nahrung versorgt, gleichzeitig bestäuben sie die Blüten und sind so unerlässlich für den Erhalt von Pflanzen.
  • Ameise – Blattläuse: Ameisen erhalten von Blattläusen den reichhaltigen Honigtau, dafür verteidigen sie die Blattläuse vor Fressfeinden.
  • Vögel – Beeren (bzw. Samen): Die Vögel erhalten Nahrung in Form von Beeren. Die enthaltenen Samen scheiden sie an anderer Stelle wieder aus und helfen so bei der Verbreitung der Samen.
  • Wurzeln – Pilze: Diese Symbiose heißt Mykorrhiza. Die Pilze vergrößern die Oberfläche der Wurzeln und erhalten von den Pflanzen im Gegenzug Zucker (Fotosyntheseprodukt).
  • Darm – Darmbakterien: Menschen brauchen Darmbakterien, um Nahrungsbestandteile verwerten zu können. Die Bakterien werden dafür mit Nährstoffen versorgt.

  Es gibt noch viele weitere Symbiosen, wie die Flechte (Symbiose zwischen Pilz und Alge), Symbiosen zwischen Anemonenfischen und Anemonen (Schutz, Säuberung), zwischen Vögeln und Säugetieren (Nahrung, Reinigung der Zähne) usw.
  Toll, dass beide Beteiligten davon profitieren.

• Vergleiche Symbiose und Parasitismus miteinander.

  Tipps

  Die hier abgebildete Mistel ist ein sogenannter Halbparasit (bzw. Halbschmarotzer). Da sie Chlorophyll besitzt, kann sie selbst Fotosynthese betreiben. Von ihrer Wirtspflanze entnimmt sie deshalb „nur“ Wasser und gelöste Salze.

  Flechten sind Symbiosen zwischen Pilzen und Grünalgen.

  Lösung

  Unter einer Symbiose versteht man das Zusammenleben artverschiedener Organismen zum gegenseitigen Nutzen.
  Darunter fallen die Symbiose zwischen Blumen und Bienen, die Symbiose von Pilzen und Grünalgen (=Flechte) oder die Symbiose zwischen Pflanzenwurzeln und Pilzen (=Mykorrhiza).

  Beim Parasitismus dagegen nutzt der Parasit seinen Wirt auf dessen Kosten aus. Es zieht also nur einer einen Nutzen aus dieser Beziehung, dem anderen erwächst sogar ein Nachteil.
  Typische Parasiten, die auch uns Menschen als Wirte benutzen, sind Stechmücken, Zecken, Flöhe, Bandwürmer etc.
  Die Mistel ist ein Halbparasit, da sie eigenständig Fotosynthese betreiben kann und so von ihren Wirtspflanzen „nur“ Wasser und Nährstoffe bezieht.

• Prüfe, ob es sich bei den dargestellten Beispielen um Symbiosen handelt.

  Tipps

  Um zu überprüfen, ob es sich um eine Symbiose handelt oder nicht, sollte man schauen, ob beide Partner einen Nutzen aus der Beziehung ziehen. Wenn nicht, handelt es sich nicht um eine Symbiose.

  Einige Beispiele, die du oben findest, sind keine Beispiele für eine Symbiose, sondern für Parasitismus. Hier erwächst dem Wirt sogar ein Nachteil, wenn er von einem Parasiten (Schmarotzer) befallen ist.

  Lösung

  Die Mistel ist zwar selbst in der Lage, Fotosynthese zu betreiben, bezieht Wasser und Nährstoffe allerdings von ihrer Wirtspflanze. Sie wird als Halbparasit bezeichnet.

  Der Kuckuck legt seine Eier in fremde Nester ab. Da die Vögel, denen die Nester gehören, den Unterschied zu ihren eigenen Eiern oft nicht mitbekommen, brüten sie auch die fremden Kuckuckseier aus. Da sie mehr Energie investieren und diese dann noch nicht einmal in den eigenen Nachwuchs, betreibt der Kuckuck Brutparasitismus.

  Die Putzsymbiose kommt häufig im Tierreich vor. Die Putzervögel bzw. Putzerfische befreien ihre „Kunden“ von Parasiten und Essensresten und kriegen dadurch im Gegenzug Nahrung.

  Die Eusymbiose (gr. echt) ist für beide Symbiosepartner überlebenswichtig. So können Blattschneiderameisen ohne die von ihnen kultivierten Pilze nicht überleben. Andersherum könnten sich die Pilze nicht vermehren, wenn sie nicht von den Ameisen kultiviert werden würden.

  Bei der Schmarotzerrose handelt es sich keineswegs um einen Schmarotzer im wörtlichen Sinne. Denn sie schützt den Einsiedlerkrebs vor Feinden und erhält im Gegenzug etwas von der Beute des Krebses. Diese Symbiose ist eine Ektosymbiose (gr. außen).

  Magen- und Darmbakterien sind Endosymbionten (gr. innen), da sie in ihren Symbiosepartnern leben. Sie verdauen die Nahrung ihres Partners und erhalten so auch selbst Nahrung sowie einen geschützten Lebensraum mit optimalen Temperaturverhältnissen.

• Bestimme die Mykorrhiza.

  Tipps

  Auf der Abbildung sind eigentlich nur zwei Symbiosen erkennbar. Und nur eine davon ist eine Mykorrhiza.

  Mykorrhiza:
  gr. mykes = Pilz
  gr. rhiza = Wurzel

  Lösung

  Die Mykorrhiza ist eine symbiontische Lebensgemeinschaft. Dementsprechend ziehen beide Parteien einen Nutzen daraus:

  Die Pilze umschließen mit ihren Hyphen (fadenförmige Pilzzellen) die Wurzeln von Bäumen. Dadurch vergrößert sich die Oberfläche der Wurzeln und Nährstoffe sowie Wasser können besser aufgenommen werden. Außerdem können Krankheitserreger und Schadstoffe besser abgewehrt werden.

  Von den Bäumen und anderen höheren Pflanzen erhält der Pilz im Gegenzug Zucker, welcher bei der Fotosynthese entsteht. Dazu sind Pilze nämlich nicht in der Lage.

  Rund 80 % aller Pflanzenarten profitieren vom Zusammenleben mit verschiedenen Pilzen in ihren Wurzeln.

• Erläutere die Symbiose zwischen Mitochondrien bzw. Chloroplasten und Pflanzenzellen.

  Tipps

  Prokaryot: Organismen ohne Zellkern
  Eukaryot: Zellen besitzen einen Zellkern

  Endocytose beschreibt den Transport von festen oder gelösten Stoffen ins Zellinnere.
  (gr. endon: innen)

  Nur zwei bekannte Zellorganellen besitzen eine eigene DNA und sogar eigene Ribosomen: Chloroplasten und Mitochondrien.

  Ribosomen spielen bei der Proteinbiosynthese eine zentrale Rolle.

  Lösung

  Die Endosymbiontentheorie besagt, dass eukaryotische Zellen vor Urzeiten selbstständige Prokaryoten in sich aufgenommen haben und sich daraus eine Symbiose entwickelte – genauer gesagt eine Endosymbiose (gr. endon = innen).
  Bei einer Endosymbiose lebt einer der Symbiosepartner im Körper des anderen.
  Bei der Ektosymbiose dagegen leben die beiden Symbiosepartner räumlich voneinander getrennt (Bsp.: Blüte–Biene, Clownfisch–Seeanemone).

  Der Vorgang, feste oder gelöste Stoffe in die Zelle aufzunehmen, wird als Endocytose bezeichnet.

  Gestützt wird die Endosymbiontentheorie davon, dass Mitochrondrien und Chloroplasten (bzw. allgemeiner Plastiden) Ähnlichkeiten mit Prokaryoten aufweisen. So enthalten die Zellorganellen eine eigene DNA und eigene Ribosomen und besitzen zwei Membranen: Die innere Membran ähnelt denen bestimmter Prokaryoten und die äußere könnte bei der Endocytose gebildet worden sein.

  Untersuchungen von Nukleotidsequenzen haben außerdem gezeigt, dass die Verwandtschaft von Mitochondrien und Chloroplasten näher zu bestimmten Bakterien ist als zu ihrem eukaryotischen „Wirt“.

  Ohne die oben beschriebene Endosymbiose würden zwei fundamentale Prozesse, die an die benannten Organelle eng gekoppelt sind, so nicht funktionieren. Schließlich sind Mitochondrien als „Kraftwerke“ der Zelle für die Zellatmung zuständig, während Chloroplasten die zentrale Rolle für die Fotosynthese spielen.