Die Natur zeigt, wie's geht

(bs) Als Symbiose wird das Zusammen­leben von Organismen verschiedener Arten bezeichnet, das für einen oder mehrere Partner Vorteile bietet. Symbiosen sind auf jeder Ebene des Lebens zu finden, von der Mikrobe bis zum Menschen, sowohl zwischen Angehörigen derselben Art als auch zwischen den Arten. Auch das Zusammenspiel bei koloniebildenden Insekten, zum Beispiel in einem Ameisenhaufen, ist eine Form der Kooperation. Bei Symbiosen zwischen Lebewesen, die sich durch ihre Grösse erheblich unterscheiden, bezeichnet man den grösseren Partner als Wirt, den kleineren als Symbiont. Nachfolgend haben wir einige Kooperationsbeispiele für Sie zusammen­getragen, wie sie in der Natur anzutreffen sind.

Korallenriffe
Korallenriffe bestehen aus Polypen und Algen. Ihre leuchtenden Farben verdanken die Korallen den Algen, die sämtliche Hohlräume der Polypenzellen besiedeln. Die Algen sind dafür zuständig, mittels Fotosynthese organische Verbindungen zu bilden, die sie zu 98 Prozent als «Miete» an ihren Wirt abgeben. Die Polypen brauchen diese Nährstoffe nicht nur zum Überleben, sondern auch um Kalkskelette und damit Riffe aufzubauen. Die Algen profitieren dabei doppelt von der Symbiose. Zum einen ernähren sie sich von den Abfallprodukten der Polypen: Kohlendioxid, Stickstoffverbindungen und Phosphate. Zum anderen bietet ihnen das harte Skelett der Polypen Schutz. Ausserdem benötigen Algen Sonnenlicht. Deshalb bilden sich Korallenriffe in sauberem, lichtdurchflutetem Wasser.

Bienen: Partnerschaften im Dienst der Fortpflanzung
Sobald sich eine Biene auf einer Blüte niederlässt, geht sie mit ihrem Wirt eine symbiotische Beziehung ein. Die Biene erhält Nektar und Pollen, während die Blume mit Pollen von anderen Blumen der gleichen Art bestäubt wird. Diese Kooperation ermöglicht den Blütenpflanzen, sich fortzupflanzen. Nachdem eine Pflanze bestäubt worden ist, stellt sie die Nahrungs­produktion ein. In manchen Gebieten ist die Zahl der Bienen seit einigen Jahren stark rückläufig. Das ist ein besorgniserregender Trend, denn fast 70 Prozent aller Blütenpflanzen sind auf Bestäubung durch Insekten angewiesen. Zudem liefern von Bienen bestäubte Pflanzen rund ein Drittel unserer Nahrung.

Picken und Saugen im Dienste der Sauberkeit
Es gibt Vögel, wie den Kuhreiher oder den Madenhacker, die auf dem Rücken von Antilopen, Kühen, Giraffen oder Ochsen herumpicken. Sie sind ihren Wirten keineswegs lästig, sondern tun ihnen einen grossen Gefallen, da sie Läuse, Zecken und andere Parasiten fressen, die die Tiere nicht selbst loswerden. Ausserdem fressen sie Maden und krankes Gewebe. Da sich das Flusspferd vorwiegend im Wasser aufhält, lässt es sich so­wohl von gefiederten als auch von geschuppten «Freunden» pflegen. Wenn es im Wasser ist, kümmern sich schwarze Labeos (eine Karpfenart) darum, praktisch alles wegzusaugen, was am Flusspferd hängt, unter anderem Algen, abgestorbene Haut und Parasiten. Sie reinigen ihm sogar die Zähne und das Zahnfleisch! Andere Fischarten helfen ebenfalls mit: Einige reinigen Wunden, weitere zwängen sich mit ihren spitzen Mäulern zwischen die Zehen des Flusspferds oder knabbern an ähnlich schwer erreichbaren Stellen herum.

Kooperation im Erdreich
Der Boden ist ein komplexes Nähr­medium, in dem es von symbiotischem Leben nur so wimmelt. Ein einziges Kilogramm Erde kann gut und gerne 500 Milliarden Bakterien, eine Milliarde Pilze und bis zu 500 Millionen mehrzellige Organismen enthalten, von Insekten bis zu Würmern. Viele dieser Organismen zersetzen gemeinsam organische Stoffe wie Laub und tierische Exkremente, denen sie Stickstoff entziehen und diesen so umformen, dass Pflanzen ihn aufnehmen können. Ausserdem können sie Kohlenstoff zu Kohlendioxid und anderen Verbindungen umbauen, die Pflanzen für die Fotosynthese benötigen. Hülsenfrüchtler wie Luzerne, Klee, Erbsen und Sojabohnen haben eine besondere Vorliebe für Bakterien, denen sie erlauben, ihre Wurzeln zu «infi­zieren». Die Bakterien schaden den Pflanzen nicht, sondern veranlassen die Wurzeln, kleine Knötchen zu bilden. Dort nisten sie sich dann ein und wachsen zu teilweise vierzigmal so grossen Knöllchenbakterien heran. Die­se haben die Aufgabe, Stickstoff zu binden, sodass die Hülsenfrüchtler ihn verwerten können. Als Gegenleistung versorgen die Pflanzen die Bakterien mit Nährstoffen. Auch Pilze, insbesondere Schimmelpilze, spielen für das Pflanzenwachstum eine Schlüsselrolle. Tatsächlich ist unter der Erdoberfläche fast jeder Baum, jeder Strauch und jedes Grasbüschel insgeheim mit Pilzen liiert. Diese «infizieren» ebenfalls die Wurzeln, wo sie den Pflanzen helfen, Wasser und wichtige Mineralstoffe wie Eisen, Phosphor, Kalium und Zink aufzunehmen. Dafür erhalten die Pilze, die keine eigenen Nährstoffe herstellen können, weil ihnen Chlorophyll fehlt, von den Pflanzen Kohlenhydrate. Besonders auf Pilze angewiesen sind die Orchideen. Um in freier Natur keimen zu können, benötigen bereits die staubfeinen Orchideensamen Hilfe. Auch die ausgewachsene Pflanze benötigt die Unterstützung von Pilzen, die einen Ausgleich für das ziemlich magere Wurzelwerk schaffen und die ein grosses, dynamisches Netz bilden, das die Orchidee reichlich mit Nährstoffen versorgt. Als Gegenleistung tritt die Pflanze dem Pilz kleinere Mengen Vitamine und Stickstoffverbindungen ab.

Arbeitsteilige Ameisen
Ameisen sind ein Paradebeispiel für Kooperation, Fleiss und reibungslose Organisation. Alle bekannten Ameisenarten sind in Staaten organisiert und bestehen aus einigen hundert bis mehreren Millionen Individuen. Ameisenstaaten sind arbeitsteilig organisiert und besitzen immer wenigstens drei sogenannte Kasten: Arbeiter, Weibchen (Königin) und Männchen. Auch Ameisen gehen symbiotische Beziehungen mit Pflanzen ein. Im Tausch gegen Nistplätze und Nahrung kümmern sie sich etwa um die Bestäubung ihrer Wirte, verteilen deren Samen, versorgen sie mit Nährstoffen oder schützen sie gegen pflanzenfressende Insekten und Säuger. Eine Ameisenart, die in den hohlen Dornen der Büffelhornakazie nistet, bewacht sogar das Gebiet rund um den Baum und zerstört schädliche Schlingpflanzen. Die Akazie bedankt sich für die erstklassigen Gärtnerdienste der Ameisen und serviert ihnen süssen Nektar. Andere Ameisenarten bevorzugen eine Art «Viehhaltung». Sie halten sich Blattläuse, die süssen Honigtau abgeben, wenn die Ameisen sie sachte mit ihren Antennen streicheln. Zum Thema Blattläuse heisst es in einem Buch über Symbiosen: «Die Ameisen halten diese Insekten wie Vieh, sie melken sie, um Nahrung zu erhalten, und schützen sie vor Räubern.» Wie ein Landwirt, der seine Kühe über Nacht in den Stall holt, tragen Ameisen die Blattläuse abends oft in ihr sicheres Nest und bringen sie am nächsten Morgen zurück auf die «Weide», zumeist auf jüngere, nahrhaftere Blätter. Und das machen sie nicht nur mit einer Handvoll Blattläusen. In einem einzigen Bau können Ameisen ganze «Herden» halten, die aus mehreren tausend Blattläusen bestehen. Sogar manche Schmetterlingsarten lassen sich von Ameisen versorgen. Beispielsweise lebt die Raupe des Schwarzgefleckten Bläulings in Symbiose mit bestimmten Knotenameisen. Ohne ihre Hilfe würde sie sich niemals zu einem Schmetterling entwickeln können. Die Schmetterlingsraupe belohnt ihre Wirte mit einem zuckerhaltigen Sekret. Wenn der Schmetterling später aus der Puppe schlüpft, kann er den Ameisenbau sicher und wohlbehalten verlassen.

Bernhard Stricker