Was ist eine symbiotische Beziehung?

Die Natur ist voll von symbiotischen Beziehungen, wie der Honigbiene und -blume, dem Clownfisch und der Anemone, und Ihrem Darm und den darin lebenden prokaryotischen Darmbakterien. Symbiose definiert drei grundlegende Beziehungstypen (mit mehreren Untergruppen), die zwischen Lebewesen vorkommen: Mutualismus, bei dem beide Arten profitieren; Kommensalismus, bei dem ein Organismus profitiert und der andere keinen Schaden erleidet; und Parasitismus, bei dem ein Unternehmen profitiert, manchmal auf Kosten des anderen.

Das Wort Symbiose kommt aus dem Griechischen sym und bios, was übersetzt bedeutet zusammen und Leben, oder das Leben zusammen. Um zu verstehen, wie sich diese Beziehungen entwickelten, entwickelten die Forscher ein System, um alles Leben basierend auf den unterschiedlichen Merkmalen einzelner Organismen zu klassifizieren.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Biologen und Ökologen definieren eine symbiotische Beziehung als eine enge Interaktion zwischen zwei oder mehr Arten, die für beide von Vorteil sein kann oder nicht.

Das System zur Klassifizierung von Arten – Taxonomie – verwendet verschiedene Klassifizierungsstufen, um zu sortieren, wo ein Organismus in die biologisches Schema der Dinge und hilft Forschern, die Beziehungen zwischen Organismen und zwischen Klassifizierungen. An der Spitze des Organigramms von Biological stehen die breitesten Kategorien – die Domänen Archaeen, Bakterien und eukarya – gefolgt von Königreichen, Stamm, Klasse, Ordnung, Familie, Gattung und Art an der Spitze eines Kopfes Dreieck. Die Archaeen- und Bakteriendomänen umfassen nur einzellige Organismen, während das Eukarya-Reich Protisten, Pilze, Pflanzen und Tiere umfasst.

Mutualistische Beziehungen, die unter Symbiose definiert sind, sind solche Beziehungen, bei denen beide Arten von der Assoziation profitieren. Die Honigbiene und die Blume stehen für diese Art von Beziehung. Die Biene sammelt Nektar von der Blüte mit einem langen, strohähnlichen Rüssel, um die süße Flüssigkeit in einen separaten Beutel zu saugen, der als Nektar- oder Honigbeutel bezeichnet wird, um ihn später in der Kolonie als Nahrung zu verwenden. Während sich die Biene um die Blüte bewegt, sammeln sich Pollen an ihren pelzigen Beinen und ihrem Körper. Wenn die Biene die Blüte verlässt, um auf der nächsten zu landen, fällt der Pollen auf die nächste Blüte oder reibt sie ab, was zur Bestäubung führt. Die Blume hilft der Biene, indem sie ihr Nektar gibt, und die Biene hilft bei der Bestäubung der Blume, indem sie Pollen von Blüte zu Blüte transportiert.

Die Beziehung zwischen Ameisen und Blattläusen zum Beispiel ist eine wechselseitige Beziehung, die als Abwehrsymbiose definiert wird. Die Ameise verhält sich wie Hirten über den Blattläusen. Blattläuse liefern den Ameisen Honigtau, und die Ameisen treiben die Blattläuse nachts in ihren Unterschlupf, um sich vor Raubtieren zu schützen, und begleiten sie am Morgen wieder nach draußen. Von einigen Ameisenarten ist sogar bekannt, dass sie während der kalten Wintermonate Blattlauseier in die Lagerkammern des Nestes bringen. Oft als Ameisenvieh bezeichnet, entfernen Ameisen manchmal die Flügel von Blattläusen, um sie am Wegfliegen zu hindern. Die Ameisen können auch Chemikalien freisetzen, die dazu führen, dass die Blattläuse gefügiger werden.

Eine andere Art von Mutualismus – der obligatorische Mutualismus – liegt vor, wenn jede einzelne Spezies ohne die andere nicht überleben kann. Ein Beispiel dafür tritt zwischen Termiten und ihren Darmgeißelsymbionten auf – prokaryontische Organismen mit peitschenartigen Geißeln oder Anhängseln, die ihnen bei der Bewegung helfen. Die Organismen innerhalb der Termiten helfen dabei, den dichten Zucker im Holz abzubauen, damit die Termiten ihn verdauen können. Termiten haben aber auch andere Symbionten in ihrem Inneren, die miteinander und mit der Termiten zusammenarbeiten. Ohne diese Beziehung würden Termiten und ihre inneren Gäste nicht überleben.

Der Clownfisch und die Anemone stellen eine Protokooperations-Symbiose dar, eine Beziehung, von der beide profitieren, aber im Gegensatz zu den Termiten und ihren Symbionten können beide unabhängig voneinander überleben. Der Fisch hat ein Zuhause in den fetten, gewellten Armen der Anemone, die den Fisch vor Fressfeinden schützt; der Fisch schützt die Anemone auch vor ihren Fressfeinden und bringt ihr manchmal sogar Nahrung.

Wenn ein Organismus im Gewebe oder in den Zellen eines anderen lebt, definieren Biologen dies als Endosymbiose. Meistens sind diese Beziehungen die Norm für viele einzellige Wesen. Zum Beispiel ein einzelliger eukaryotischer Organismus (eine Zelle mit einem umhüllten Kern darin) Paramecium bursaria dient als Wirt für eukaryotische Chlorella Algenzellen. Die Alge produziert Energie über den Photosyntheseprozess, und das Paramecium profitiert davon, wenn es einen Teil dieser Energie oder Nahrung erhält. Außerdem leben die Algen in einem geschützten, mobilen Zuhause – dem Körper des Parameciums.

Eine andere Art der gegenseitigen Symbiose besteht darin, dass ein Organismus auf der Haut oder Oberfläche eines anderen in einer für beide Seiten vorteilhaften Beziehung lebt. Blattschneiderameisen haben einen speziellen Symbionten, eine Art einzelliger Bakterien, die auf ihrer Haut leben. Blattschneiderameisen bringen das abgeschnittene Laub zurück in die Kolonie, wo sie eine spezielle Pilzart injizieren. Der Pilz dient der Kolonie als Nahrungsquelle, die die Bakterien vor anderen eindringenden Pilzarten schützen.

Eine symbiotische Phoresie-Beziehung tritt auf, wenn ein Organismus am oder in der Nähe des Körpers eines anderen lebt, jedoch nicht als Parasit, und dem Wirt und sich selbst einen nützlichen Dienst leistet. Eine Art von Meereslebewesen, die Remora-Fische, heften sich über Saugscheiben auf ihren Köpfen an den Körper von Walen, Mantarochen, Haien und Schildkröten (und sogar Schiffen). Die Remora, auch Hai-Sauger genannt, schaden dem Wirt nicht und nehmen ihm nichts anderes als das Fressen der parasitären Meeresbewohner, die ihn befallen. Remora-Fische benutzen die Scheibe auch, um eine Mitfahrgelegenheit vom Wirt zu nehmen. Madenhackervögel sind häufige Standorte auf dem Rücken von Nashörnern, wo sie die dort lebenden Parasiten und Zecken fressen. Sie fliegen auch in der Luft und schreien, wenn Gefahr droht, und warnen damit den Nashorn- oder Zebrawirt.

Kommensalistische Beziehungen sind solche, bei denen eine Art den gesamten Nutzen aus ihrer Beziehung zur anderen zieht, die andere jedoch keinen Nutzen oder Schaden davonträgt. Ein gutes Beispiel für diese Art von Beziehung ist zwischen Weidevieh und Kuhreiher. Während die Rinder im Gras grasen, wirbeln sie die dort lebenden Insekten auf und ermöglichen dem Kuhreiher eine schmackhafte Mahlzeit. Die Kuhreiher bekommen eine Mahlzeit, aber die Rinder erhalten von den langhalsigen Vögeln nichts zurück und werden durch die Verwandtschaft auch nicht verletzt.

Die Welt ist voll von parasitären Beziehungen, in denen sich ein Lebewesen in oder auf einem Wirtswesen niederlässt. Meistens ernährt sich der Parasit vom Körper des Wirts, tötet ihn aber nicht. In diesen Beziehungen existieren zwei Arten von Wirten: der Endwirt und der Zwischenwirt. Ein Endwirt bietet einem erwachsenen Parasiten ein Zuhause, während ein Zwischenwirt unwissentlich einem juvenilen Parasiten ein Zuhause bietet. Zecken sind Beispiele für parasitäre Symbiose, denn als blutsaugende Insekten, die vom Blut ihrer Opfer können sie dem Wirt auch schaden, indem sie eine Infektionskrankheit übertragen, die aus dem Blut eines anderen stammt Organismus.

Science-Fiction ist voll von Beispielen für Parasitoidismus, aber auch der Alltag. Bei dieser Art der symbiotischen Beziehung stirbt der Wirt normalerweise. Viele Science-Fiction-Filme zeigen diese Art der Beziehung zwischen Menschen und Außerirdischen, wie in der Filmreihe "Alien". Beim Parasitoidismus dient der Wirt als Heimat für die Larven des Parasiten. Wenn die Larven reifen, entkommen sie dem Körper des Wirts und töten ihn dabei. In der Natur legen Braconidenwespen ihre Eier auf den Körper eines Tomatenhornwurms, und wenn die Wespenlarven wachsen, ernähren sie sich vom Körper des Hornwurms und töten ihn während der Metamorphose.

Zwischen einem Raubtier und seiner Beute besteht eine bekannte symbiotische Beziehung. In einer ökologischen Gemeinschaft leben einige Wesen, indem sie die Körper anderer Organismen essen. Wird nicht als parasitäre Beziehung angesehen, da das Raubtier nicht im oder auf dem Körper des Tieres lebt frisst, ist es immer noch eine symbiotische Beziehung, weil das Raubtier nicht überleben würde, ohne dass der andere Organismus seine Leben. Das Raubtier sitzt normalerweise über seiner Beute in der Nahrungskette, wie der Löwe und die Gazelle, der Kojote und der Kaninchen (oder ein Haustier) und der Wolf und der Bison oder andere Paarhufer – Huftiere – wie Rehe und Antilope. Prädation ist auch für alle Arten von Evolution bei der Beute verantwortlich: Entwicklung von Mitteln, um sich durch Mimikry, Tarnung und Warnfarben vor Raubtieren zu verstecken.

Konkurrenz zwischen Arten tritt auf, wenn beide Einheiten um die gleichen Ressourcen im Ökosystem konkurrieren. Diese Art der symbiotischen Beziehung funktioniert umgekehrt; ein oder beide Organismen leiden unter der Existenz des anderen. Invasive Arten stören das empfindliche Gleichgewicht in ökologischen Gemeinschaften, wenn sie sich die Ressourcen beschaffen, die für die einheimischen Organismen bestimmt sind. Gelbe Starthistel zum Beispiel, eine in Europa heimische Art, hat höchstwahrscheinlich eine Fahrt in die USA gemacht, wo sie in ökologische Gemeinschaften eindringt und natürliche Gräser verdrängt. Da die Starthistel eine schnell wachsende Pflanze ist, saugen ihre Wurzeln das gesamte Wasser und die Nährstoffe auf und stehlen diese Ressourcen aus den natürlichen Gräsern, die oft verdorren und absterben. Sogar Organismen derselben Familie können Konkurrenz erleben, wie bei der Grünen Anole-Eidechse, die in vielen südlichen Staaten, muss mit der Braunen Anole-Eidechse um Nahrungsquellen und Lebensraum konkurrieren, die ursprünglich aus der Region eingeführt wurde Kuba.

Der Planet ist voll von symbiotischen Beziehungen, in denen zwei verschiedene Arten oder Organismen interagieren können, aber keiner erfährt aufgrund des anderen irgendeine Art von evolutionärem Einfluss. Ein extremes Beispiel – das die Grenzen des Neutralismus überschreitet – und von der University of Miami angeboten wird, ist das Bakterium Kamel und die Langschwanz-Kaulquappengarnele, die beide in der Wüste Gobi mit vernachlässigbaren Auswirkungen auf entweder.

Die Bedeutung symbiotischer Beziehungen für alle lebenden Organismen auf der Erde kann nicht unterschätzt werden. Auf der ganzen Welt, in jeder ökologischen Gemeinschaft der Welt, von denen, die mit bloßem Auge sichtbar sind, bis hin zu denen, die nur gesehen werden Unter der Linse des Mikroskops bleiben symbiotische Beziehungen entscheidend, um das Gleichgewicht in der Vielfältigkeit der Natur zu erhalten Prozesse.

Symbiotische Beziehungen kreuzen Taxonomien und Arten und beziehen auf die eine oder andere Weise fast alle Lebewesen auf dem Planeten ein. Symbiotische Beziehungen tragen dazu bei, Menschen mit Nahrung zu versorgen, den Planeten mit Bäumen und Pflanzen zu bevölkern und Tier- und Pflanzenpopulationen im Gleichgewicht zu halten. Symbiotische Beziehungen können einzelnen Arten helfen, sich zu entwickeln oder zu verändern und sogar zu gedeihen. Ohne symbiotische Beziehungen gäbe es keine Korallenriffe, Bäume könnten sich nicht so weit und breit vermehren, wie sie es tun, Unterstützt von den Vögeln und Insekten, die Samen in die Ferne transportieren, und selbst die Menschen haben möglicherweise nicht lange genug überlebt, um sich zu entwickeln in Homo sapiens – Der moderne Mensch der Erde.