Symbiose: Definition, Varianten und Beispiele

Als Symbiose fasst man im deutschen Sprachgebrauch alle Wechselbeziehungen zwischen verschiedenen Arten von Lebewesen auf, die zum Vorteil aller beteiligten sind. Damit steht es im Kontrast zum Parasitismus. In der Tier- und Pflanzenwelt gibt es viele verschiedene Varianten und Möglichkeiten der Wechselbeziehung. Diese und einige Beispiele stelle ich Ihnen in diesem Artikel vor.

Wann wurde die Symbiose erstmals entdeckt und beschrieben?

Der Begriff geht auf den deutschen Mediziner und Naturforscher Heinrich Anton de Bary zurück. Bei seiner Arbeit mit Flechten entdeckte de Bary im Jahr 1861, dass es sich dabei in Wirklichkeit um zwei verschiedene Organismen handelte, die eng zusammenlebten und voneinander abhängig waren. Während der Versammlung der Deutschen Naturforscher und Ärzte im Jahre 1878 schlug de Bary vor, diese Wechselbeziehungen zwischen artverschiedenen Lebewesen als Symbiose zu bezeichnen. Für sein Verständnis des Begriffs war es jedoch unerheblich, ob die Beziehung zum Nutzen einer Partei oder aller Beteiligten Arten verlief. Diese Interpretation des Begriffs ist in der amerikanischen Fachliteratur nach wie vor geläufig. Je nach Größe haben die Akteure innerhalb der Beziehung unterschiedliche Namen. Das größere Lebewesen bezeichnet man als Wirt, den kleineren als Symbiont.

Was ist der Unterschied zwischen Symbiose, Mutualismus, Parasitismus und Neutralismus?

Wie bereits erwähnt bedeutet Symbiose ganz allgemein eine Wechselbeziehung zwischen verschiedenen Organismen. Denn der Begriff setzt sich zusammen aus den griechischen Wörtern sýn (zusammen) und bíos (Leben). Demzufolge wäre der Parasitismus ebenfalls eine Form der Symbiose. Im deutschsprachigen Raum ist man jedoch inzwischen dazu übergegangen den Begriff nur für Wechselbeziehungen zu verwenden, bei denen die beteiligten Lebewesen alle einen Vorteil ziehen. Ein Synonym, welches im englischsprachigen Raum häufig verwendet wird, ist der Mutualismus. Der Neutralismus hingegen ist selten und nur schwer nachweisbar. Es beschreibt eine Wechselbeziehung verschiedener Arten, die für keinen einen Vor- oder Nachteil bietet.

Welche Rolle spielt die Symbiose verschiedener Lebewesen?

Viele Arten und teilweise ganze Ökosysteme könnten ohne Symbiosen gar nicht existieren. Ein Grossteil der Lebewesen, ob Pflanzen oder Tiere sind entweder abhängig von anderen Arten oder ziehen zumindest einen erheblichen Nutzen aus den Beziehungen. So könnten sich zum Beispiel viele Pflanzen ohne bestäubenden Insekten nicht fortpflanzen. Selbst der Mensch ist auf die Symbiose mit Mikroorganismen angewiesen, wie zum Beispiel aus der Darmflora ersichtlich wird.

Nach welchen Kriterien lassen sich Symbiosen unterteilen?

Es gibt sehr unterschiedliche Varianten und Unterscheidungsmerkmale bei einer Symbiose. In einigen Fällen können sogar mehrere dieser Faktoren zutreffend sein:

1. Abhängigkeit: Symbiosen können danach unterschieden werden, wie stark die beteiligten Lebewesen von ihren Partnern abhängig sind. Die unabhängigste Variante ist die Allianz oder auch Protokooperation genannt. Hierbei geht es Arten, die zwar davon profitieren zusammenzuarbeiten oder sich den gleichen Lebensraum zu teilen. Doch sie sind auf diese Beziehung nicht zwingend angewiesen. Die Allianz ist in der Regel kein Dauerzustand. Beim Mutualismus ist die Beziehung hingegen enger und Symbiont und Wirt treffen häufiger aufeinander oder leben über einen längeren Zeitraum zusammen. Die Beziehung ist jedoch nicht zwingend für ihr Überleben wichtig, verschafft ihnen jedoch Vorteile. Anders verhält es sich bei der Eusymbiose oder auch obligatorische Symbiose. Die Lebensweise dieser Arten ist so eng miteinander verbunden, dass sie ohne den anderen nicht überlebensfähig sind.
   
   
2. Profiteur: Nach de Barys ursprünglicher Einführung des Begriffs Symbiose beschreibt sie jede Form der Wechselbeziehung. Daher können Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen auch danach eingeteilt werden, wer von ihr profitiert. Wenn keiner der Beteiligten einen Vor- oder Nachteil aus der Beziehung zieht, dann bezeichnet man es als Neutralismus. Eine andere Möglichkeit ist die Wechselbeziehung zwischen zwei Arten, bei der eine profitiert, die andere jedoch weder einen Nutzen oder Schaden davonträgt. Diese Form nennt man auch Kommensalismus oder Probiose. Eine weitere Variante der Symbiose ist der Nutzen eines Lebewesens zum Nachteil eines anderen. Dies bezeichnet man auch als Parasitismus oder Prädatismus, wenn es sich um eine Räuber-Beute-Beziehung handelt. Wenn beide Arten einen Nachteil beziehen, dann nennt man das Konkurrenz. Profitieren hingegen alle beteiligten von der Beziehung, ist es entweder ein Mutualismus, eine Kooperation oder eine Symbiose.
   
   
3. Räumliche Beziehung: Symbiosen lassen sich auch nach räumlichen Kriterien einteilen. Wenn ein Symbiont im Körper seines Wirts lebt, dann handelt es sich um eine Endosymbiose. Besteht hingegen eine räumliche Trennung zwischen den Organismen, dann ist es eine Ektosymbiose. Innerhalb der Ektosymbiose gibt es verschiedene Varianten. Bei der Phoresie bewegt sich der Symbiont, auch Phoret genannt, von einem Ort zum anderen, indem er den Wirt (Phorent) als Transportmittel nutzt. Bei der Epökie oder auch Aufsiedelung lebt der Symbiont dauerhaft auf seinem Wirt, ohne diesem zu schaden. Bei der Synökie teilen sich verschiedene Arten eine Behausung. Häufig werden dabei die kleineren Arten von den größeren geduldet, solange sie ihnen keine Nachteile bereiten oder ihre Nahrungsreserven bedrohen.
   
   
4. Die Art des Nutzens: Eine weitere Unterteilungsmöglichkeit ist der Nutzen, den Symbiont und Wirt aus der Wechselbeziehung ziehen. Häufig geht es dabei um mindestens eines der Grundbedürfnisse eines Lebewesens: Nahrung, Fortpflanzung, Schutz oder Lebensraum. Bei der Fortpflanzungssymbiose zum Beispiel benötigt der Wirt den Symbionten, um sein Erbgut weiterzugeben und den Bestand seiner Art zu sichern. Ein klassisches Beispiel hierfür ist die Beziehung zwischen Pflanzen und bestäubende Insekten wie Bienen. Die Biene wiederum als Symbiont erhält von der Pflanze Nahrung in Form von Blütennektar. Ein anderes Beispiel ist die Putzsymbiose. Hierbei frisst der Symbiont Parasiten von der Hautoberfläche seines Wirts. Der Wirt profitiert davon, da er die lästigen Parasiten loswird. Für den kleineren Symbionten sind die kleinen Schädlinge ein willkommenes Fressen. Darüber hinaus bietet der, häufig sehr große Wirt, auch Schutz vor Fressfeinden.

Welche Beispiele gibt es?

Symbiosen kann sehr unterschiedlich ausfallen. In fast jedem Lebensraum auf der Welt finden solche Wechselbeziehungen statt. Einige Beispiele für die zuvor genannten Varianten sind:

• Allianz/Protokooperation: Ein gutes Beispiel hierfür sind Putzervögel und ihre Wirte. Die kleineren Symbionten erhalten Nahrung und Schutz. Der größere Wirt, häufig handelt es sich dabei um Nashörner, Krokodile oder auch Elefanten, können sich von lästigen Parasiten befreien. Beide Arten sind nicht zwingend aufeinander angewiesen, profitieren jedoch beide davon.
• Kommensalismus: Aasfresser sind häufig Kommensalen. Sie folgen in der Regel größeren Raubtieren und ernähren sich von den Resten ihrer Beute. Steigt die Zahl der Aasfresser an oder herrscht Nahrungsknappheit, kann der Kommensalismus jedoch schnell in Konkurrenz umschlagen.
• Eusymbiose: Die Flechte ist ein gutes Beispiel für eine obligatorische Symbiose. Es handelt sich dabei um eine Wechselbeziehung zwischen Algen und Pilzen, die zum Vorteil beider ist. Die Alge kann außerhalb des Wassers nicht überleben. Pilze hingegen können hingegen keine Fotosynthese betreiben und würden verhungern. So versorgen sich beide Arten gegenseitig und sichern so ihr gemeinsames Überleben. Ähnlich verhält sich die Beziehung zwischen Blattschneiderameise und Pilzen. Der dient den Ameisen als Nahrungsgrundlage. Die Pilze können sich ohne die fast schon landwirtschaftliche Arbeit des Insektenvolkes nicht vermehren.
• Endosymbiotische Beziehung: Einige Pilzarten leben symbiontisch mit bestimmten Pflanzen zusammen. Diese sogenannten Mykorrhizapilze wachsen in die Wurzeln der Pflanzen hinein und versorgen sie mit Nährstoffen. Dafür bedient sich der Pilz an der durch Fotosynthese gebildeten Glucose der Pflanze. Die Mikroorganismen im Darm des Menschen aber auch anderen Säugetieren sind ebenfalls Endosymbionten.
• Schutzsymbiose: Ameisen beschützen Blattläuse vor Feinden und werden von diesen mit einer Zuckerlösung belohnt.