Die Natur ist reich an Beispielen für besonders enge Beziehungen zwischen unterschiedlichen Arten

Wie Lebewesen sich gegenseitig helfen

Ob es um Wirtschaft geht, Politik oder das alltägliche Miteinander: Oft kommt es darauf an, zu verhandeln und Lösungen zu finden, bei denen beide Seiten zufrieden sind. Gelingt dies, wird dafür seit einiger Zeit der Ausdruck „Win-win-Situation“ verwendet. In der Natur sind solche Situationen gang und gäbe. Der biologische Fachbegriff für Beziehungen, bei denen beide Seiten profitieren, lautet Symbiose. Wie gut solche Beziehungen funktionieren, verblüfft auch heute noch Forscher.
21.01.2014, 00:00
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Wie Lebewesen sich gegenseitig helfen
Von Jürgen Wendler

Ob es um Wirtschaft geht, Politik oder das alltägliche Miteinander: Oft kommt es darauf an, zu verhandeln und Lösungen zu finden, bei denen beide Seiten zufrieden sind. Gelingt dies, wird dafür seit einiger Zeit der Ausdruck „Win-win-Situation“ verwendet. In der Natur sind solche Situationen gang und gäbe. Der biologische Fachbegriff für Beziehungen, bei denen beide Seiten profitieren, lautet Symbiose. Wie gut solche Beziehungen funktionieren, verblüfft auch heute noch Forscher.

Dass es zwischen Ameisen und einer Reihe von Pflanzen in den Tropen besonders enge Beziehungen gibt, ist schon länger bekannt. Solche Pflanzen werden deshalb auch als Ameisenpflanzen bezeichnet. Zu ihnen zählt unter anderem eine Akazienart mit dem wissenschaftlichen Namen Acacia hindsii. Sie ist in den tropischen Trockenwäldern Mittelamerikas beheimatet, das heißt in Wäldern, in denen Bäume während der Trockenzeit ihr Laub abwerfen.

Die Akazienpflanzen liefern Ameisen Nektar sowie kleine protein- und fettreiche Gebilde – sogenannte Futterkörperchen – als Nahrung. Außerdem besitzen sie hohle Dornen, die von den Tieren bewohnt werden können. Als Gegenleistung für Nahrung und Unterkunft attackieren Ameisen der Art Pseudomyrmex ferrugineus Tiere, die Pflanzenteile fressen, und Pflanzen, die mit ihrem Wachstum den Freiraum ihrer Wirtspflanze einschränken.

Wie die chilenische Wissenschaftlerin Marcia González-Teuber und ihre Kollegen Martin Kaltenpoth und Professor Wilhelm Boland vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena im Fachjournal „New Phytologist“ erklären, ist die Beziehung zwischen Akazienpflanzen und Ameisen noch komplexer als bislang angenommen. Demnach schützen die Tiere die Pflanzen auch vor krank machenden Mikroorganismen.

Wachstum von Erregern gehemmt

Fehlen Ameisen der Art Pseudomyrmex ferrugineus, weisen die Pflanzenblätter mehr Krankheitserreger und Schädigungen auf. Außerdem stellten die Forscher eine Immunreaktion in Form einer erhöhten Konzentration von Salicylsäure fest, eines Pflanzenhormons, das eine wichtige Rolle bei der Verteidigung gegen Krankheitserreger spielt. Bei Laboruntersuchungen fanden die Wissenschaftler heraus, dass Bakerienstämme der Gattungen Bacillus, Lactococcus, Pantoea und Burkholderia, wie sie in den Beinen der Ameisen anzutreffen sind, das Wachstum von Pseudomonas-Bakterien hemmen, die Pflanzen krank machen.

Dass es nicht nur in den Tropen, sondern auch in Mitteleuropa reichlich Beispiele für die Bedeutung der Symbiose gibt, belegen nicht zuletzt Pilze und Pflanzenfresser wie Rinder. Bevor sie im Herbst aus dem Boden sprießen, leben viele Speisepilze unsichtbar unter der Erde. Dabei bilden sie eine Lebensgemeinschaft mit den Wurzeln von Bäumen. Der Fachausdruck für die Symbiose von Pilz und Wurzel lautet Mykorrhiza. Mykorrhizapilze ummanteln die empfindliche Wurzelspitze, schützen sie vor Schädlingen und führen dem Baum Nährstoffe aus dem Boden zu. Im Gegenzug liefert der Baum ihnen Zucker, um ihren Energiebedarf zu decken. Die Energie, die Tiere wie Kühe benötigen, steckt zu einem großen Teil in der Cellulose der Zellwände von Pflanzen, die sie fressen. Die Cellulose muss jedoch umgewandelt werden, damit sie vom Organismus der Tiere verwertet werden kann. Diese Aufgabe übernehmen Mikroorganismen in deren Verdauungstrakt. Das bedeutet: Mikroorganismen helfen dem Tier bei der Verwertung der Nahrung. Dieses bietet ihnen dafür einen idealen Lebensraum und einen Energielieferanten in Form von Pflanzen.

Flechten, von denen es weltweit Tausende Arten gibt und die viele unterschiedliche Lebensräume besiedeln können – von Bäumen bis zu blanken Felsen –, sind nichts anderes als Lebensgemeinschaften von Pilzen mit Algen oder sogenannten Cyanobakterien, Organismen, die Photosynthese betreiben. Das heißt: Der Ausdruck Flechte bezeichnet eine symbiotische Lebensgemeinschaft. Ein weiteres Beispiel für solche Lebensgemeinschaften liefern Steinkorallen und winzige Algen. Letztere finden in den lichtdurchlässigen Zellen der Korallen einen geschützten Lebensraum, den sie besiedeln können. Mithilfe des Sonnenlichts, also auf dem Wege der Photosynthese, bilden sie energiereiche Kohlenhydrate. Davon wiederum profitieren die Korallen. Die Kohlenhydrate dienen ihnen als Nahrung.

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