WAS IST TROPHISCHER GEGENSEITIGKEIT? (MIT BEISPIELEN) - BIOLOGIE - 2025

Der trophische Mutualismus oder Sintrofismo ist eine Wechselwirkung zwischen Organismen verschiedener Arten, bei der beide zusammenarbeiten, um Nährstoffe und Mineralionen zu erhalten oder abzubauen. Die Wechselwirkung repräsentiert den Nährstoffaustausch zwischen Arten.

Im Allgemeinen sind die Mitglieder der Beziehung ein autotropher und ein heterotropher Organismus. Es gibt Fälle von obligatorischem und optionalem Gegenseitigkeit.

Quelle: Adrian Pingstone (Arpingstone), aus Wikimedia Commons

Die am häufigsten untersuchten Fälle in der Natur des trophischen Mutualismus sind unter anderem die Wechselwirkungen zwischen stickstofffixierenden Bakterien und Hülsenfruchtpflanzen, Mykorrhizen, Flechten und Verdauungssymbionten.

Was ist trophischer Gegenseitigkeit?

Gegenseitigkeit: Beziehung +, +

Die Organismen einer Gemeinschaft - verschiedene Arten, die gleichzeitig und räumlich nebeneinander existieren - sind nicht isoliert voneinander. Arten interagieren auf unterschiedliche Weise, normalerweise in einem Netzwerk komplizierter Muster.

Biologen haben jede dieser Interaktionen benannt, je nachdem, wie die Mitglieder der Interaktion betroffen sind. Gegenseitigkeit wird in diesem Zusammenhang als eine Beziehung definiert, in der sich Arten verbinden und beide Vorteile erzielen.

Arten von Gegenseitigkeit

In der Natur gibt es eine große Vielfalt von Gegenseitigkeiten. Trophischer Gegenseitigkeit tritt auf, wenn die interagierenden Arten zusammenarbeiten, um Nahrung zu erhalten.

Es ist auch bekannt als "Syntrophismus", ein Begriff aus den griechischen Wurzeln syn, der gegenseitig bedeutet, und trophe, was Ernährung bedeutet. Im Englischen ist diese Interaktion unter dem Namen Ressource-Ressource-Interaktionen bekannt.

Zusätzlich zum trophischen Mutualismus gibt es Reinigungs-Mutualismen, bei denen Arten Reinigungsdienste gegen Schutz oder Nahrung austauschen. defensiver Mutualismus, bei dem sich die Arten vor möglichen Raubtieren schützen, und zerstreuter Mutualismus, wie im Fall von Tieren, die Pflanzensamen zerstreuen.

Ein anderes Klassifizierungssystem unterteilt Gegenseitigkeit in obligatorisch und optional. Im ersten Fall leben die beiden Organismen sehr nahe beieinander und es ist ihnen nicht möglich, ohne die Anwesenheit ihres Partners zu leben.

Im Gegensatz dazu tritt fakultativer Gegenseitigkeit auf, wenn die beiden Mitglieder der Interaktion unter bestimmten Bedingungen ohne die anderen leben können. In der Natur wurden die beiden Arten des Mutualismus, obligatorisch und fakultativ, in der Kategorie des trophischen Mutualismus nachgewiesen.

Gegenseitigkeit ist dasselbe wie Symbiose?

Der Begriff Gegenseitigkeit wird oft als Synonym für Symbiose verwendet. Es sind jedoch auch andere Beziehungen symbiotisch, wie etwa Kommensalismus und Parasitismus.

Eine Symbiose ist streng genommen eine enge Interaktion zwischen verschiedenen Arten über einen langen Zeitraum.

Beispiele für trophischen Gegenseitigkeit

Stickstofffixierende Bakterien und Hülsenfrüchte

Einige Mikroorganismen haben die Fähigkeit, Luftstickstoff durch symbiotische Assoziationen mit Hülsenfrüchten zu binden. Zu den Hauptgattungen zählen unter anderem Rhizobium, Azorhizobium, Allorhizobium.

Die Beziehung findet dank der Bildung eines Knotens in der Wurzel der Pflanze statt, der Region, in der die Stickstofffixierung stattfindet.

Die Pflanze sezerniert eine Reihe von Substanzen, die als Flavonoide bekannt sind. Diese fördern die Synthese anderer Verbindungen in den Bakterien, die die Assoziation zwischen ihm und den Wurzelhaaren begünstigen.

Mykorrhizen

Mykorrhizen sind Assoziationen zwischen einem Pilz und den Wurzeln einer Pflanze. Hier versorgt die Pflanze den Pilz mit Energie in Form von Kohlenhydraten und reagiert mit Schutz.

Der Pilz vergrößert die Oberfläche der Wurzeln der Pflanze für die Absorption von Wasser, stickstoffhaltigen Verbindungen, Phosphor und anderen anorganischen Verbindungen.

Durch die Aufnahme dieser Nährstoffe bleibt die Pflanze gesund und kann effizient wachsen. In gleicher Weise ist der Pilz auch dafür verantwortlich, die Pflanze vor möglichen Infektionen zu schützen, die durch die Wurzel eindringen können.

Die Symbiose vom Typ Endomykorrhiza erhöht die Leistung der Pflanze gegen verschiedene negative Faktoren wie den Befall durch Krankheitserreger, Trockenheit, extremen Salzgehalt, das Vorhandensein toxischer Schwermetalle oder anderer Schadstoffe usw.

Flechten

Dieser Begriff beschreibt die Assoziation zwischen einem Pilz (einem Ascomyceten) und einer Alge oder einer Cyanobakterie (Blaualgen).

Der Pilz umgibt die Zellen seines Algenbegleiters innerhalb des für die Assoziation einzigartigen Pilzgewebes. Das Eindringen in die Zellen der Alge erfolgt mittels einer als Haustorium bekannten Hyphe.

In diesem Zusammenhang erhält der Pilz Nährstoffe aus den Algen. Die Algen sind die photosynthetische Komponente des Vereins und sie haben die Fähigkeit, Nährstoffe zu produzieren.

Der Pilz bietet den Algen feuchte Bedingungen für seine Entwicklung und den Schutz vor übermäßiger Strahlung und anderen Störungen, sowohl biotisch als auch abiotisch.

Wenn eines der Mitglieder einer Blaualge entspricht, profitiert der Pilz auch von der Stickstofffixierung seines Partners.

Die Assoziation erhöht das Überleben beider Mitglieder, die Beziehung ist jedoch für das Wachstum und die Reproduktion der Organismen, aus denen sie bestehen, insbesondere bei Algen nicht erforderlich. Tatsächlich können viele symbiotische Algenarten unabhängig voneinander leben.

Flechten sind äußerst vielfältig und wir finden sie in verschiedenen Größen und Farben. Sie werden als Blatt-, Krebstier- und Fruchtflechten klassifiziert.

Blattschneiderameisen und Pilze

Es ist bekannt, dass einige Blattschneiderameisen bestimmte Arten von Pilzen ernten. Der Zweck dieser Beziehung ist es, die Fruchtkörper zu konsumieren, die von den Pilzen produziert werden.

Die Ameisen nehmen Pflanzenstoffe wie Blätter oder Blütenblätter auf, schneiden sie in Stücke und pflanzen dort Teile des Myzels. Die Ameisen bauen eine Art Garten, in dem sie später die Früchte ihrer Arbeit verzehren.

Symbionten bei Wiederkäuern

Das Grundnahrungsmittel von Wiederkäuern, Gras, enthält große Mengen an Cellulose, einem Molekül, das die Verbraucher nicht verdauen können.

Das Vorhandensein von Mikroorganismen (Bakterien, Pilze und Protozoen) im Verdauungssystem dieser Säugetiere ermöglicht die Verdauung von Cellulose, da sie diese in eine Vielzahl organischer Säuren umwandeln. Säuren können von Wiederkäuern als Energiequelle genutzt werden.

Wiederkäuer können Gras ohne die Anwesenheit der oben genannten Organismen nicht verzehren und effizient verdauen.

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