Mutualismus

Definition von Mutualismus

Mutualismen sind definiert als Interaktionen zwischen Organismen zweier verschiedener Arten, bei denen jeder Organismus in irgendeiner Weise von der Interaktion profitiert. Diese Art der Interaktion ist in allen Ökosystemen weit verbreitet und allgegenwärtig, und Wissenschaftler erkennen zunehmend die wichtige Rolle, die sie in der Ökologie spielen.

Mutualismen können entweder den Austausch von Ressourcen wie Unterschlupf, Nahrung und anderen Nährstoffen oder den Austausch von Dienstleistungen wie Schutz, Transport oder Gesundheitsfürsorge beinhalten.

Manchmal sind Mutualismen symbiotische Beziehungen. In solchen Fällen leben die beiden Arten einen Teil oder ihr ganzes Leben lang in enger Nachbarschaft zueinander; jedoch sind nicht alle symbiotischen Beziehungen mutualistisch.

Wenn der Mutualismus für das Wachstum, das Überleben oder die Fortpflanzung eines Organismus lebenswichtig ist, ist er obligat; dies ist bei vielen Symbiosen der Fall. Wenn der Mutualismus für einen Organismus von Vorteil ist, der Organismus aber nicht so abhängig von dem Mutualismus ist, dass er ohne ihn nicht überleben kann, spricht man von einem fakultativen Mutualismus.

Mutualismen können auch artspezifisch oder diffus sein. Bei spezifischen Interaktionen hat jede Art nur mit der anderen einen Mutualismus, während diffuse Interaktionen mehrere Interaktionen zwischen vielen verschiedenen Arten umfassen.

Das Konzept des Mutualismus steht im Gegensatz zur interspezifischen Konkurrenz, die auftritt, wenn Organismen verschiedener Arten um eine Ressource konkurrieren, was zu einer verringerten Fitness für eines der beteiligten Individuen oder Populationen führt, während die andere profitiert.

Beispiele für Mutualismen

Reinigungsmutualismus

Ein Mutualismus, bei dem ein Partner den anderen von Parasiten sowie toter oder kranker Haut befreit und im Gegenzug eine ständige Nahrungszufuhr erhält, wird als Reinigungsmutualismus bezeichnet.

Einer der bemerkenswertesten Reinigungsmutualismen ist die Beziehung zwischen der Gattung der Lippfische Labroides und ihren zahlreichen „Kunden“. Der Lippfisch ist ein kleiner Fisch mit einer auffälligen, leuchtenden Färbung entlang seines Körpers. Sie halten sich in Bereichen tropischer Riffe auf, die als „Reinigungsstationen“ bekannt sind, und werben für ihre Dienste, indem sie einen „Tanz“ aufführen (sie machen schnelle Auf- und Abwärtsbewegungen und wellenförmige Bewegungen ihres Körpers im Wasser).

Viele Fischarten werden im Laufe ihres Lebens von Ektoparasiten befallen, die im offenen Wasser laichen und sich an der Haut und anderen Drüsen der Fische festsetzen, um sich vom Blut des Wirts zu ernähren; diese Parasiten sind meist gutartig und verursachen wahrscheinlich nur eine Reizung. Sie stellen jedoch auch eine Gefahr für die Fische dar, da sie Krankheiten übertragen können. Um sich von den Parasiten zu befreien, besuchen die Fische die Putzerstationen und lassen zu, dass die Lippfische an ihrem Körper auf und ab wandern (sogar in ihrem Maul), um die Ektoparasiten zu suchen und zu fressen. Obwohl sich die Putzerfische in eine offensichtliche Gefahr begeben, indem sie so nahe an größere Raubtiere heranschwimmen, überwiegen die Vorteile des Reinigungsdienstes für den Kunden, und die Putzer kommen fast nie zu Schaden; die meisten Putzerfische haben sogar einen Kundenstamm von Stammkunden!

Das obige Bild zeigt einen Putzerlippfisch (Labroides Phthirophagus), der auf dem Körper eines Weißpunkt-Kugelfischs (Arothron hispidus) nach Parasiten sucht.

Terrestrische Beispiele für gegenseitige Reinigungsbeziehungen gibt es bei mehreren Arten. Wasserschweine (Hydrochoerus hydrochaeris), große Nagetiere, die in Brasilien beheimatet sind, lassen sich Zecken, Bremsen und andere Parasiten von verschiedenen Vögeln entfernen, zum Beispiel vom Glänzenden Kuhstärling (Molothrus bonariensis), dem Gelbkopfkarakara (Milvago chimachima) und dem Gefleckten Jacana (Jacana jacana). Der Rotschnabel-Madenhacker (Buphagus erythrorhynchus) frisst Zecken von vielen Arten großer Säugetiere wie Rindern, Hirschen und Nashörnern. Der Rotschnabel-Madenhacker entfernt nicht nur die Parasiten, sondern warnt seinen Wirt auch vor Gefahren, indem er hoch in den Himmel fliegt und laute Geräusche von sich gibt.

Reinigungsgegenseitigkeiten sind im Allgemeinen diffuse Beziehungen, da die Interaktionen nicht völlig artspezifisch sind, wobei sich viele verschiedene Reiniger auf einen Kunden spezialisieren oder viele Kunden die Dienste einer Reinigerart in Anspruch nehmen.

Bestäubung

Nahezu alle Bestäubungsdienste beruhen auf einer Gegenseitigkeit, die sich über Millionen von Jahren entwickelt hat. Bei dieser Art von Gegenseitigkeit handelt es sich um eine Interaktion von Ressourcen gegen Dienstleistungen. Bienen, Vögel, Motten, Schmetterlinge und andere Bestäuber besuchen Blüten, weil sie Nektar enthalten, eine süße Nahrungsquelle, die von der Blüte abgesondert wird.

Wenn ein Bestäuber an der Pflanze ankommt, muss er mit der Blüte in Kontakt treten, um den Nektar zu erhalten. Bei diesem Kontakt bleiben Pollenkörner am Körper und an den Beinen des Bestäubers haften. Der Bestäuber fliegt dann weiter, um sich von der nächsten Pflanze zu ernähren, wobei er den Pollen mitnimmt. Nachfolgende Besuche bei anderen Pflanzen sorgen dafür, dass der Pollen der ersten Pflanze weit verbreitet wird.

Viele Bestäuberarten haben hochspezialisierte Beziehungen zu ihrer Wirtspflanze. Die Pflanzen haben spezifische Morphologien entwickelt, um sicherzustellen, dass der Pollen nur auf andere Mitglieder ihrer Art übertragen wird; dies wird als Bestäubungssyndrom bezeichnet. Die Bestäuber wiederum müssen sich an dieses Bestäubungssyndrom anpassen, ein Prozess, der die Veränderungen der Morphologien und die Diversifizierung der Arten noch weiter vorantreibt. Häufig handelt es sich dabei um die Evolution sehr langer, dünner Schläuche, die den Nektar aufnehmen, was zur Evolution von Bestäubern mit langen Zungen oder Schnäbeln führt, damit der Nektarvorrat erreicht werden kann. Pollen-Syndrome sind jedoch bei allen Blumen zu beobachten, da ihre leuchtende Färbung ein evolutives Merkmal ist, das dazu dient, bestimmte Bestäuber anzulocken.

Reproduktion

Ein Beispiel für eine hochspezialisierte, obligat mutualistische Symbiose ist die Interaktion zwischen Feigenwespe und Feigenbaum; die Lebenszyklen beider hängen voneinander ab. Die Feigenwespenkönigin dringt durch eine Öffnung in der Feigenbasis, die Ostiole, in die Feige ein und verliert dabei ihre Flügel und Fühler. Im Inneren der Feige legt die Wespe ihre Eier ab und deponiert gleichzeitig den Pollen, den sie von einer anderen Feige mitgebracht hat; dabei befruchtet sie die Eierstöcke der Feige.

Nach der Eiablage stirbt die Königin und ihr Körper wird verdaut, wodurch die Feige Nahrung erhält. Sobald die Eier geschlüpft sind, paaren sich die Männchen und Weibchen. Die Weibchen fangen an, Pollen zu sammeln, während die Männchen beginnen, sich durch das Fruchtfleisch der Feige nach außen zu graben, um einen Fluchtweg für die Weibchen zu schaffen. Die Weibchen verlassen die Feige und wandern zu einem anderen Baum, wobei sie den Pollen mit sich führen, womit der Reproduktionszyklus sowohl für die Feige als auch für die Feigenwespe von Neuem beginnt.

• Symbiose – Eine interspezifische Beziehung zwischen zwei Organismen, bei der sie in enger Nachbarschaft zueinander leben.
• Parasitismus – Eine nicht gegenseitige interspezifische Beziehung, bei der ein Organismus auf Kosten des anderen profitiert.
• Kommensalismus – Eine interspezifische Interaktion, bei der eine Art profitiert, während die andere nicht geschädigt oder beeinträchtigt wird.
• Konkurrenz – Die Interaktion zwischen Arten, die um dieselbe Ressource konkurrieren, bei der eine oder beide Arten geschädigt werden.

Quiz

1. Die Beziehung zwischen Rotschnabelspechten und Rindern ist:
A. Artenspezifisch
B. Diffus
C. Obligat
D. Parasitär

2. Welche Ressource ist an den Reinigungsgegenseitigkeiten beteiligt?
A. Schutz vor Raubtieren
B. Ein Nahrungsangebot
C. Die Beseitigung von Parasiten
D. Alle oben genannten Punkte