Symbiose und Parasitismus

Wer profitiert – und wer wird geschädigt?

Lebewesen stehen in vielen Beziehungen zueinander. Ein Pilz kann eine Pflanzenwurzel bei der Nährstoffversorgung unterstützen. Eine Zecke saugt dagegen Blut an einem Wirt. In beiden Fällen nutzen Lebewesen andere Lebewesen, aber die Folgen für die Beteiligten unterscheiden sich.

Um die Beziehung zu verstehen, frage für jeden Partner einzeln: Verbessert oder verschlechtert sie seine Möglichkeiten zu wachsen, zu überleben und sich fortzupflanzen? Der Vergleich gilt gegenüber einer vergleichbaren Situation ohne diese Beziehung.

Die Zeichen richtig deuten

↔ Tabelle bei Bedarf seitlich verschieben.

+ bedeutet einen Vorteil, − einen Nachteil. 0 bedeutet hier: Unter den betrachteten Bedingungen ist kein wesentlicher Vor- oder Nachteil erkennbar. In der Natur ist dieser Nachweis oft schwierig.

Die Zeichen nennen weder die Stärke des Effekts noch die momentane Bestandsänderung. Auch eine von Parasiten geschädigte Population kann wachsen, wenn insgesamt genug Nachkommen hinzukommen. Und eine +/+-Beziehung bedeutet nicht, dass beide Partner gleich stark profitieren oder keine Kosten haben.

Mykorrhiza: Pflanzenwurzel und Pilz

Mykorrhiza bezeichnet die Verbindung eines Pilzes mit einer Pflanzenwurzel. Feine Pilzfäden – die Hyphen – erschließen Bodenbereiche und können mineralische Nährstoffe, besonders Phosphat, aufnehmen. Je nach Bedingungen verbessern sie auch die Wasserversorgung der Pflanze.

Die Pflanze betreibt Fotosynthese. Sie gibt einen Teil ihrer organischen Kohlenstoffverbindungen an den Pilz ab. Dazu gehören je nach Mykorrhizatyp Zucker und weitere Stoffe. Der Pilz nutzt sie als Energie- und Baustoffquelle, denn er betreibt selbst keine Fotosynthese.

Flechten: Fotosynthese trifft Pilzgeflecht

Eine Flechte ist eine enge Lebensgemeinschaft mit einem Pilz und einem fotosynthetisch aktiven Partner: meist einer Grünalge oder einem Cyanobakterium, manchmal auch mit mehreren solchen Partnern. Cyanobakterien sind Bakterien, keine Pflanzen.

Der fotosynthetische Partner bildet mit Licht organische Stoffe, von denen auch der Pilz profitiert. Der Pilz prägt den Flechtenkörper. Sein Geflecht schafft eine geschützte Umgebung und unterstützt den Wasser- und Mineralstoffhaushalt. Diese Verbindung kann Lebensräume erschließen, die für die Partner allein schwieriger nutzbar wären.

Die Darstellung zeigt die beiden zentralen Leistungen. Tatsächliche Flechten können zusätzlich weitere Mikroorganismen enthalten. Aus dem einfachen Schulbeispiel folgt daher nicht, dass jede Flechte ausschließlich aus zwei Arten besteht.

Wie eng ist die Abhängigkeit?

Nutzen und Abhängigkeit sind zwei verschiedene Fragen. Eine nützliche Beziehung ist nicht automatisch lebensnotwendig. Zudem kann eine Art von mehreren geeigneten Partnerarten profitieren, ohne immer auf genau dieselbe Art angewiesen zu sein.

Ein Blütenbesuch mit wirksamer Bestäubung kann beiden Seiten nutzen: Das Tier erhält Nahrung, die Pflanze Pollenübertragung. Das ist Mutualismus. Wenn „Symbiose“ auf enges, dauerhaftes Zusammenleben beschränkt wird, zählt dieser kurze Kontakt nicht dazu.

Parasitismus: ein Vorteil auf Kosten des Wirts

Ein Parasit lebt zeitweise oder dauerhaft auf oder in einem Wirt, nutzt dessen Ressourcen und schädigt ihn dabei. Mögliche Folgen sind Nährstoff- oder Blutverlust, Gewebeschäden und ein erhöhter Aufwand für Abwehr. Nicht jeder Befall führt zu sofort sichtbaren Beschwerden.

Anders als ein typischer Räuber muss der Parasit den Wirt für seine Nahrungsaufnahme nicht sofort töten. Viele Parasiten nutzen denselben Wirt länger. Trotzdem können parasitische Beziehungen schwere Schäden und auch den Tod des Wirts verursachen. „Parasiten töten ihren Wirt nie“ wäre falsch.

Nicht alle Parasiten sind Tiere. Misteln sind zum Beispiel pflanzliche Halbparasiten: Sie betreiben selbst Fotosynthese, beziehen aber Wasser und mineralische Nährstoffe aus den Leitungsbahnen ihrer Wirtspflanze.

Die Beziehung ist keine bewusste Entscheidung für „fair“ oder „unfair“. Natürliche Selektion wirkt auf Merkmale, die den Fortpflanzungserfolg beeinflussen. Dabei können auch Abwehr und Gegenanpassungen eine Rolle spielen.

Wirt, Überträger und Lebenszyklus unterscheiden

Manche Parasiten wechseln im Lebenszyklus zwischen Wirtsarten. Ein Endwirt ist der Wirt, in dem die geschlechtliche Fortpflanzung des Parasiten stattfindet beziehungsweise bei parasitischen Würmern das geschlechtsreife Stadium lebt. Ein Zwischenwirt beherbergt dafür erforderliche andere Entwicklungsstadien. Nicht jeder Parasit benötigt einen Zwischenwirt.

Ein Überträger – auch Vektor genannt – bringt einen Erreger von einem Organismus zum anderen. Ob er zugleich Wirt des übertragenen Organismus ist, hängt davon ab, ob dort eine entsprechende Entwicklung oder Vermehrung stattfindet. Die Begriffe bezeichnen unterschiedliche Rollen und können sich überschneiden.

Beziehungs-Labor: Fälle selbst einordnen

Wie lässt sich ein Vorteil nachweisen?

Die bloße Nähe zweier Arten beweist noch keinen Nutzen. Für einen Pflanzen-Pilz-Vergleich kann man beispielsweise Pflanzen derselben Art unter vergleichbaren Bedingungen mit und ohne einen bestimmten Pilz untersuchen. Messbar wären Biomassezuwachs, Nährstoffaufnahme oder die spätere Samenbildung.

Wichtig sind Wiederholungen und kontrollierte Bedingungen. Werden Böden zur Entfernung des Pilzes unterschiedlich behandelt, kann das zugleich Nährstoffgehalt und andere Mikroorganismen verändern. Dann darf ein Wachstumsunterschied nicht ohne Weiteres nur dem Pilz zugeschrieben werden. Auch ein Vorteil der Pflanze allein belegt noch keine +/+-Bilanz: Der Pilz muss ebenfalls betrachtet werden.