Symbiose

Definition und Überblick

Der Begriff Symbiose stammt aus dem Griechischen (σύν „zusammen" und βίος „Leben") und bezeichnet das enge Zusammenleben artverschiedener Organismen. In der Biologie wird der Ausdruck je nach Kontext unterschiedlich weit gefasst: Im engeren Sinn beschreibt Symbiose eine Vergesellschaftung, von der beide Partner profitieren – der sogenannte Mutualismus. Im weiteren Sinn umfasst der Begriff sämtliche Formen zwischenartlicher Wechselbeziehungen, einschließlich Parasitismus und Kommensalismus. In der ökologischen Fachliteratur und im alltäglichen Sprachgebrauch überwiegt die engere Bedeutung, auf die sich auch dieser Artikel konzentriert.

Symbiosen durchziehen nahezu alle Lebensräume der Erde – von der Tiefsee bis zur Savanne, vom Korallenriff bis zum Darmtrakt eines Wiederkäuers. Sie sind ein zentraler Mechanismus der Evolution und tragen wesentlich zur Stabilität ganzer Ökosysteme bei.

Abgrenzung verwandter Beziehungsformen

Um Symbiose im engeren Sinn korrekt einordnen zu können, lohnt ein Blick auf die wichtigsten Formen zwischenartlicher Interaktionen:

• Mutualismus: Beide Partner ziehen einen messbaren Vorteil aus der Beziehung. Beispiel: Putzerfische, die Parasiten von größeren Fischen entfernen und dafür Nahrung erhalten.
• Kommensalismus: Ein Partner profitiert, während der andere weder Vor- noch Nachteil erfährt. Beispiel: Schiffshalter (Remora), die sich an Haien festheften und von deren Nahrungsresten leben.
• Parasitismus: Ein Organismus (der Parasit) nutzt den anderen (den Wirt) auf dessen Kosten aus. Beispiel: Zecken, die Blut von Säugetieren saugen.
• Amensalismus: Ein Partner wird geschädigt, der andere bleibt unbeeinflusst.

Die Grenzen zwischen diesen Kategorien sind in der Natur oft fließend. Eine Beziehung, die unter günstigen Umweltbedingungen mutualistisch wirkt, kann unter Stress in Richtung Parasitismus kippen.

Formen der Symbiose nach räumlicher Nähe

Symbiotische Beziehungen lassen sich auch nach dem Grad der physischen Verbindung zwischen den Partnern – den sogenannten Symbionten – unterscheiden:

• Ektosymbiose: Die Partner leben auf der Körperoberfläche des jeweils anderen. Madenhacker (Buphagus), die auf dem Rücken von Großsäugern wie Büffeln oder Nashörnern sitzen und dort Zecken und Hautparasiten fressen, sind ein klassisches Beispiel aus der Tierwelt Afrikas.
• Endosymbiose: Ein Partner lebt im Inneren des anderen. Die Zellulose-abbauenden Mikroorganismen im Pansen von Rindern und anderen Wiederkäuern zählen hierzu. Ohne diese Darmsymbionten wäre der Aufschluss pflanzlicher Nahrung nicht möglich.

Darüber hinaus unterscheidet man obligate Symbiosen, bei denen mindestens ein Partner ohne den anderen nicht überlebensfähig ist, von fakultativen Symbiosen, bei denen die Partner auch unabhängig voneinander existieren können.

Beispiele aus dem Tierreich

Die Vielfalt symbiotischer Partnerschaften im Tierreich ist enorm. Einige der bekanntesten Fälle verdeutlichen, wie unterschiedlich solche Beziehungen ausfallen können:

Clownfisch und Seeanemone: Der Clownfisch (Amphiprion) lebt zwischen den giftigen Tentakeln der Seeanemone, gegen deren Nesselgift er durch eine Schleimschicht geschützt ist. Er erhält Schutz vor Fressfeinden, während die Anemone von Nahrungsresten des Fisches profitiert und durch seine Bewegungen eine bessere Durchlüftung erfährt.

Honigdachs und Honiganzeiger: Der afrikanische Honiganzeiger (Indicator indicator) führt den Honigdachs (Mellivora capensis) mit speziellen Rufen zu Bienennestern. Der Honigdachs bricht das Nest auf und frisst Honig, während der Vogel sich anschließend an Wachs und Bienenlarven bedient. Dieses Zusammenspiel zwischen Vogel und Säugetier ist eines der wenigen gut dokumentierten Beispiele einer Putzsymbiose über Klassengrenzen hinweg.

Blattschneiderameisen und Pilze: Ameisen der Gattung Atta betreiben regelrechte Landwirtschaft. Sie züchten in ihren unterirdischen Bauten einen bestimmten Pilz, den sie mit zerkauten Blattstücken füttern. Der Pilz dient als alleinige Nahrungsquelle der Kolonie. Weder der Pilz noch die Ameisen könnten in dieser Form ohne den jeweils anderen existieren – ein Paradebeispiel für eine obligate Symbiose.

Korallen und Zooxanthellen: Riffbildende Korallen beherbergen in ihrem Gewebe einzellige Algen (Zooxanthellen), die durch Photosynthese Nährstoffe produzieren. Im Gegenzug erhalten die Algen Schutz und Zugang zu Kohlendioxid. Steigt die Wassertemperatur zu stark an, stoßen die Korallen ihre Algensymbionten ab – die sogenannte Korallenbleiche, die weltweit Riffe bedroht.

Ökologische und evolutionäre Bedeutung

Symbiosen sind weit mehr als Kuriositäten der Natur. Sie beeinflussen die Struktur ganzer Lebensgemeinschaften und die Funktionsweise von Ökosystemen. Korallenriffe, die zu den artenreichsten Lebensräumen der Erde zählen, basieren im Kern auf einer symbiotischen Beziehung. Die Bestäubung von Blütenpflanzen durch Insekten, Vögel und Fledermäuse ist eine weitere Form der Wechselbeziehung mit enormen ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen.

Aus evolutionärer Perspektive hat Symbiose die Entwicklung des Lebens grundlegend geprägt. Die Endosymbiontentheorie, die von der Biologin Lynn Margulis maßgeblich begründet wurde, erklärt die Entstehung von Mitochondrien und Chloroplasten in eukaryot