Symbiont

Definition und Überblick

Ein Symbiont ist ein Organismus, der in einer Symbiose – also einer engen, langfristigen Wechselbeziehung – mit einem anderen Lebewesen zusammenlebt. Der Begriff leitet sich vom griechischen symbiōn (zusammenlebend) ab und wurde Ende des 19. Jahrhunderts durch den deutschen Botaniker Heinrich Anton de Bary geprägt. In der modernen Biologie bezeichnet man als Symbionten sowohl den kleineren, oft auf oder in einem Wirtsorganismus lebenden Partner als auch grundsätzlich jeden Teilnehmer einer symbiotischen Beziehung. Der größere oder den Lebensraum bereitstellende Partner wird häufig als Wirt bezeichnet.

Symbionten kommen in nahezu allen Tier-, Pflanzen- und Mikroorganismengruppen vor. Ihre ökologische Bedeutung ist enorm: Ohne symbiotische Beziehungen wären viele Ökosysteme in ihrer heutigen Form nicht funktionsfähig. Von der Darmflora der Säugetiere über die Zooxanthellen in Korallenpolypen bis hin zu den Mykorrhiza-Pilzen an Pflanzenwurzeln durchziehen Symbiosen die gesamte belebte Natur.

Formen der Symbiose und die Rolle des Symbionten

Je nachdem, wie sich die Beziehung auf die beteiligten Partner auswirkt, unterscheidet man verschiedene Typen symbiotischer Wechselwirkungen:

• Mutualismus: Beide Partner profitieren voneinander. Ein klassisches Beispiel sind die einzelligen Algen (Zooxanthellen), die als Symbionten im Gewebe riffbildender Korallen leben. Die Algen betreiben Photosynthese und versorgen den Korallenpolypen mit Nährstoffen, während sie im Gegenzug Schutz und Zugang zu Licht erhalten.
• Kommensalismus: Der Symbiont zieht Nutzen aus der Beziehung, während der Wirt weder geschädigt noch begünstigt wird. Schiffshalter (Remora), die sich an Haien oder Meeresschildkröten festheften und von deren Nahrungsresten leben, gelten als Kommensalen.
• Parasitismus: Der Symbiont – in diesem Fall als Parasit bezeichnet – lebt auf Kosten des Wirts. Zecken, Bandwürmer oder Malaria-Erreger sind typische Vertreter dieser Kategorie. Im weiteren Sinne der Symbiose-Definition nach de Bary zählt auch der Parasitismus zu den symbiotischen Beziehungen, obwohl im allgemeinen Sprachgebrauch „Symbiose" häufig nur den beiderseitigen Nutzen meint.

Darüber hinaus wird nach dem räumlichen Verhältnis der Partner unterschieden: Endosymbionten leben im Körperinneren des Wirts, etwa Bakterien im Verdauungstrakt. Ektosymbionten besiedeln die Körperoberfläche, wie bestimmte Putzerfische, die Parasiten von der Haut größerer Fische abfressen.

Symbionten im Tierreich – ausgewählte Beispiele

Die Vielfalt symbiotischer Beziehungen im Tierreich ist außerordentlich groß. Einige der bekanntesten Beispiele verdeutlichen, wie unterschiedlich Symbionten wirken können:

• Clownfisch und Seeanemone: Der Clownfisch lebt zwischen den giftigen Tentakeln der Anemone, die ihn vor Fressfeinden schützen. Im Gegenzug verteidigt er die Anemone gegen Falterfische und verbessert durch seine Bewegungen die Wasserzirkulation um sie herum. Beide Organismen sind Symbionten in einer mutualistischen Beziehung.
• Wiederkäuer und Pansenmikroben: Rinder, Schafe und andere Wiederkäuer beherbergen in ihrem Pansen Milliarden von Bakterien, Archaeen und Protisten. Diese Endosymbionten spalten Cellulose auf, die das Wirtstier selbst nicht verdauen kann. Ohne sie wäre die Verwertung pflanzlicher Nahrung für Wiederkäuer unmöglich.
• Blattschneiderameisen und Pilze: Diese Ameisen betreiben eine Art Landwirtschaft. Sie schneiden Pflanzenteile ab, tragen sie in ihren Bau und nutzen das Material als Substrat für einen Pilz, den sie kultivieren und von dem sie sich ernähren. Der Pilz ist ein obligater Symbiont – er überlebt außerhalb der Ameisenkolonie nicht.
• Honigdachs und Honiganzeiger: Der Vogel namens Honiganzeiger (Indicator indicator) führt den Honigdachs zu Bienennestern. Der Dachs bricht das Nest auf, beide profitieren von Honig und Bienenlarven. Diese Beziehung zwischen zwei Wirbeltierarten wird als kooperativer Mutualismus eingestuft.

Obligate und fakultative Symbionten

Ein wesentliches Unterscheidungskriterium ist der Grad der Abhängigkeit. Obligate Symbionten sind zwingend auf ihren Partner angewiesen und können ohne ihn nicht überleben oder sich fortpflanzen. Die Bakteriengattung Buchnera, die in spezialisierten Zellen von Blattläusen lebt und essenzielle Aminosäuren liefert, ist ein solcher Fall – weder Bakterium noch Blattlaus können ohne den jeweils anderen existieren.

Fakultative Symbionten hingegen profitieren von der Beziehung, können aber auch unabhängig leben. Viele Putzerfische etwa reinigen größere Fische von Ektoparasiten, sind für ihr eigenes Überleben aber nicht ausschließlich auf diese Nahrungsquelle angewiesen.

Evolutionäre Bedeutung

Symbionten haben die Evolution des Lebens auf der Erde tiefgreifend beeinflusst. Die Endosymbiontentheorie, die maßgeblich von Lynn Margulis entwickelt wurde, erklärt die Entstehung von Mitochondrien und Chloroplasten durch die Aufnahme freilebender Bakterien in frühe eukaryotische Zellen. Diese einstigen Symbionten sind heute feste Bestandteile jeder tierischen und pflanzlichen Zelle. Die gesamte Vielzelligkeit und damit auch das Tierreich, wie wir es kennen, geht auf diesen evolutionären Schritt zurück.

Auch in jüngerer erdgeschichtlicher Zeit treiben symbiotische Beziehungen Artbildung und Anpassung voran. Koevolution – die wechselseitige Anpassung von Symbiont und Wirt über Generationen hinweg – führt häufig zu hochspezialisierten