Parasitismus

Definition:

Als Parasiten bezeichnet man Tiere oder Pflanzen, die von einem anderen Lebewesen ( Wirt ) leben, ohne ihn sofort zu töten. Parasiten halten sich zur Nahrungsaufnahme ständig (permament) oder zeitweise ( periodisch ) an ( s. Ektoparasitismus) oder in ( s. Endoparasitismus) ihrem Wirt auf. Für den Wirt kann der Befall von Parasiten bedeutungslos sein, jedoch kann es ihn auch schädigen bzw.  später zum Tod des Wirtes führen. Grundsätzlich werden Parasiten in stationäre und temporäre Parasiten unterteilt. Unter stationären Parasiten gehört zum Beispiel der Floh, der sein ganzes Leben an seinem Wirt bleibt. Ein Wechsel des Wirtes geschieht nur, wenn der Wirt stirbt oder der Wirt engen Kontakt mit einem anderen potenziellen Wirt hat. Temporäre Parasiten sind unter anderem Mücken, die nicht ihr ganzes Leben beim Wirt verbringen, sondern ihn nur zur Nahrungsaufnahme aufsuchen. Zur Nahrung der Parasiten gehören Gewebe, Körperflüssigkeiten und Nährstoffe des Wirtes. Einige Parasiten haben bestimmte Wirte bzw. sind nicht mit jedem Wirt kompatibel. ( Wirtsspezifität)

Begriffserklärung :

Ektoparasitismus : Parasit befindet sich am Wirt. Hierfür hat der Parasit weitentwickelte Haft- und Stechorgane.

Endoparasitismus: Parasit befindet sich im Wirt. Aufgrund der mangelnden Bewegungsmöglichkeiten findet man diese Parasiten mit häufigen Rückbildungen von Sinnes- und Bewegungsorganen.

Pflanzliche Parasiten:

Die bekanntesten pflanzlichen Parasiten sind wohl ohne Frage die Pflanzenschädlinge. ( s. Blog : Pflanzenschädlinge) Meist sind es Insekten, die Pflanzen durch Befressen und Besaugen direkt schädigen oder Pflanzenkrankheiten übertragen. ( Raupen, Käfer ) In der Landwirtschaft sind hierfür bedeutende Parasiten die Kartoffelkäfer. Sie ernähren sich nicht nur von der Kartoffelpflanze, sondern auch von Pfeffer, Tabak, Auberginen und Tomaten. Auch im Weinbau gibt es Parasiten wie zum Beispiel die Reblaus.

Zu den pflanzlichen Parasiten zählen außerdem noch Pilze. Sie gehören nicht zu den Pflanzen, sondern sind eine eigene Art von Lebewesen. Auch ernähren sie sich nicht nur von totem, sondern auch von lebendigem Material und sind deshalb hemitroph. ( s. Begriffserklärung) Die bekanntesten Pilzkrankheiten an Pflanzen sind die Blattfleckenkrankheit und der echte Mehltau. Die Blattfleckenkrankheit tritt in der Landwirtschaft meist bei Mais auf und ruft gelbe und braune Flecken auf dem Blatt hervor, während der echte Mehltau schon in unseren Wohnungen vorzufinden ist. Der echte Mehltau besteht aus einem weißen Belag, der Haustorien (Saugorgane) bildet, die zur Nährstoffaufnahme des Pilzes beitragen. So entzieht der Pilz der Pflanze Nährstoffe, während er sich ernährt.

Auch wenige Bakterien und Viren zählen zu Parasiten. So zum Beispiel der Erreger Plasmodium. Er verursacht die Tropenkrankheit Malaria, an der jährlich 400 Millionen Menschen erkranken. Durch den Stich der Anopheles-Mücke kommt der Erreger in den Blutkreislauf des Menschen.

Begriffserklärung:

Hemitroph : Parasiten, die sich sowohl von toten als auch von lebenden Zellen des Wirtes ernähren können.

Nekrotroph : Parasiten, die sich von toten Zellen des Wirtes ernähren. Zellen können tot sein oder von Parasiten erst abgetötet werden.

Biotroph : Parasiten, die sich von lebenden Zellen des Wirtes ernähren.

Pflanzengalle als Form von Parasitismus an Pflanzen:

Eine genaue Definition einer Pflanzengalle existiert nicht, jedoch kann sie als Veränderung von Pflanzenteilen, mit denen die Pflanze auf die Einwirkung bestimmter Tiere, Pflanzen oder Pilze reagiert, gesehen werden.

Geschichte :

Schon sehr früh machten sich die Menschen Gallen wie z.B den Gallapfel der Eiche zu Nutze, jedoch wurde dieses Gebiet der Biologie erst Ende des 17. Jahrhunderts erforscht. Hippokrates von Kos schrieb als erstes über die Gallbildungen, die er jedoch nur als Früchte von Pflanzen hielt und nicht in Verbindung mit Parasiten setzte. Erst Marcello Mapighi beschrieb in seinem Buch detailliert die verschiedenen Formen von Gallen. 

Gallapfel - Juergen.mangelsdorf on Flickr

Hippokrates von Kos - El Bibliomata on Flickr

Erzeuger der Gallen:

Gallen können von fast jedem Lebewesen hervorgerufen werden. Meist sind es jedoch Viren, Bakterien, Milben, Pilze und Insekten. Etwa 15.000 Arten von Lebewesen sind bekannt, die Gallen an Pflanzen erzeugen können.

Der Gallenerzeuger und die befallene Pflanze leben zwar in einem parasitären Verhältnis, jedoch  nimmt die befallen Pflanze nicht immer an Schaden .Es ist sogar bekannt, dass Gallenerzeuger und Wirtspflanze in Symbiose leben können. (s. Blog : Symbiose )

Zu den wichtigsten Erzeugern der Gallen zählen Gallmilben ( Tetrapodili ), Blattläuse ( Aphidina ), Gallwespen ( Cynipidae ) und Gallmücken ( Cecidomyidae ). Die Tiere leben als Larven und auch im erwachsenen Zustand in den Gallen und ernähren sich von ihnen. Trotz allem erzeugen Pilze die größten Pflanzengallen, wie zum Beispiel den Baumkrebs.

Baumkrebs - Karl and Ali : licensed for reuse

Entstehung einer Pflanzengalle:

Gallen kommen an fast allen Pflanzen vor, jedoch sind einige Gallen nicht gleich sichtbar. Andere wiederum sind nicht zu übersehen. ( s. Obstbaumkrebs)

Gallen entstehen auf unterschiedliche Arten. So können sie aufgrund der bloßen Anwesenheit oder Vermehrung der Parasiten in den Pflanzenorganen auftauchen. Auch können sie durch bestimmte Methoden von weitentwickelten Parasiten erzeugt werden. Hierbei wird in den Stoffwechsel der Pflanze eingegriffen, sodass Größe, Zahl oder Stellung der Pflanzenorgane verändert werden kann. Es kann auch das Pflanzengewebe verändert werden, wodurch dann sogenannte histoide Gallen hervorgerufen werden, die sich in Blattrollungen, Blattfaltungen,Filz-, Mark-, Umwandlungs-, oder Beutelgallen sehen lassen. Neubildungen von Organen oder Veränderungen einzelner Pflanzenteile, wie Formveränderung oder Blattstellungsanomalien der Pflanze nennt man organoide Gallen.

Durch das Injizieren von Cytokininen( Pflanzenhormone für Wachstum und Entwicklung ), schaffen sich unter anderem Insekten und auch weitentwickelte Gallenerzeuger einen Hohlraum zum Schutz gegen Feinde und Wetterverhältnisse. Diese Pflanzenhormone wirken sich wachstumshemmend- oder steigend auf die Pflanzenorgane aus.

Bestimmung von Gallenerzeuger:

Zunächst ist ein großer Hinweis für den Gallenerzeuger die Wirtspflanze selbst. Jedoch entstehen die meisten Gallen an Eichen, weshalb sich die Vielzahl an Gallenerzeuger hier nur schwer einschränken lässt. Außerdem muss berücksichtigt werden, dass Gallenerzeuger auch einen Wirtswechsel vollziehen, weshalb die Gallenerzeuger nicht nur eine bestimmte Wirtspflanze haben. Auf diese Weise lässt sich schwer bestimmen, welche Galle jetzt Erst- oder Zweitwahl ist. Weiterhin kann man den Gallenerzeuger feststellen, indem man auf den Ort der Gallen achtet. Am Häufigsten sind die Blüte, die Wurzel, der Stamm, die Blätter oder der Stängel einer Pflanze von Gallen betroffen. Jedoch gibt es auch unterirdische Gallen. Auch die Zeit, bis eine Galle auftaucht, spielt eine Rolle. Hierbei muss man beachten, dass Gallen, die durch Bakterien, Viren oder anderen einzelligen Wesen ausgelöst wurden, zeitlich unbegrenzt auftauchen können. Selbst Gallen vom selben Gallenerzeuger können sich in Form und Gewebeaufbau unterscheiden, weshalb eine genaue Bestimmung auch erschwert ist. Es existieren zwar Bestimmungsbücher, die einzelne Eigenschaften der Gallen aufzählen und sie so kategorisieren, jedoch kann man sich nicht eindeutig darauf verlassen, da die Gallen der Erzeuger je nach Wirtspflanze variieren. Hinzu kommt, dass selbst klimatische Bedingungen das Wachstum bzw. die Entwicklung der Gallen beeinflusst.

Leere Gallen:

Gallen werden nicht nur zum Schutz vor Wetter und Feinden benutzt, sondern tragen auch zur Ernährung der Parasiten bei. Durch Wirtswechsel oder dem Tod des Wirts, ist die Galle wieder bewohnbar, sodass sogenannte Inquilinen ( Tiere, die in Nestern oder Bauten anderer Tiere leben) in die Gallen einziehen können. Selten kommt es auch zur Tötung des Wirtes, sodass die Inquilinen in der Galle einziehen können, um Schutz zu bekommen. Beim Bewohnen der Galle kommt es meist zu Veränderungen der Form. Dabei kann man gut erkennen, ob Gallenerzeuger noch in der Galle wohnt oder ob sich andere Tiere dort eingenistet haben.

Parasitäre Pflanzen:

Grundsätzlich werden parasitäre Pflanzen in Halbparasiten ( Hemiparasiten ) und Vollparasiten (Holoparasiten) unterteilt. Beide Arten gehören den Parasiten an, jedoch in unterschiedlichem Maße. Zu den Halbparasiten gehört zum Beispiel die Mistel. Halbparasiten bilden selbst Chlorophyll und können die Fotosynthese betreiben, weshalb sie nicht voll und ganz auf ihren Wirt angewiesen sind. Mit ihren Haustorien ( Saugorganen ) verankern sie sich in Laub- oder Nadelbäume und entziehen diesen nur Wasser und gelöste Nährsalze, während Vollparasiten ganz auf ihren Wirt angewiesen sind. Sie selbst können keine Fotosynthese betreiben, da ihnen das Chlorophyll fehlt. So zum Beispiel die Schuppenwurz. In ihren Blättern ist kein Chlorophyll enthalten, sodass sie alle Nährstoffe der Wirtspflanze braucht. Eine weitere bekannte parasitäre Pflanze ist die Kleeseide, die ihre Wirtspflanze umschlingt und ihr Nährstoffe entzieht.

Auch in der Landwirtschaft existieren solche parasitären Pflanzen. Die wohl bekanntesten sind die Strigaarten, die aus der Familie der Sommerwurzgewächse stammen. Es gibt etwa 34-35 Arten, die in den Tropen und Subtropen meistens auf Gräsern parasitieren. In Afrika sind sie am meisten vertreten, jedoch kann man sie auch weltweit finden. Sie verfügen über eine große Toleranz gegenüber klimatischen Bedingungen, weshalb sie auch in Gebieten mit großen Niederschlagsraten zu finden sind. Wie gefährlich dieses Unkraut ist, kann man am Beispiel Afrikas sehen. Erst letztes Jahr litt Afrika an Missernten aufgrund des Unkrautes Striga. Die Mais- und Hülsenfruchtfelder waren vom Unkraut betroffen und verursachten Ernteausfälle von bis zu 1,2 Milliarden US Dollar. Sommerwurzgewächse verfügen über eine große Verbreitungsmöglichkeit, da sie über 100 000 Samen bilden, die vom Wind weiter getragen werden. Sie treten meist als hemiparasitische Pflanzen auf und nicht selten sind sie Vollparasiten. Aufgrund ihrer großen Toleranz an Gebieten und Wirtspflanzen sind sie eine große wirtschaftliche Gefahr.

So auch die Cuscutapflanzen. Sie sind ebenfalls Vollparasiten und sind auf die Nährstoffe ihrer Wirtspflanzen angewiesen. Sie gehören der Familie der Windengewächse an, die über 200 Pflanzen umfasst. Mit ihren Haustorien ( Saugorganen ) wickeln sie sich um den Stängel der Wirtspflanze und entziehen ihr wichtige Nährstoffe, die für das Wachstum und die Entwicklung der Wirtspflanze gebraucht werden. Auch bei ihnen findet sich wieder eine große Toleranz an klimatischen Bedingungen, weshalb sie je nach Art an verschiedenen Orten zu finden sein kann.

Weiterhin gibt es auch noch die Orobanche, die in den gemäßigten Zonen zu finden ist. Auch sie bezieht ihre Stoffe aus der Wurzel der Wirtspflanzen, um keimen zu können. Wenn jedoch keine Anheftung an eine Wirtspflanze erfolgen konnte, bleibt der Samen im Boden ohne seine Keimfähigkeit zu verlieren.

Cuscuta - Edgeplot on Flickr

Quellen:



Das moderne Lexikon - Band 14

Abitur Wissen Biologie - Weltbild Kolleg

Grüne Reihe Materialen II Ökologie Schrödel

http://de.wikipedia.org/wiki/Parasitismus

http://www.referate10.com/referate/Biologie/17/Parasitismus---Schmarotzertum-reon.php

http://www.gratislibros.com.ar/textos3/bot97/botanica-parasitismo-plantas-parasitas.html

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http://www.pflanzengallen.de/vorwort.html

http://de.wikipedia.org/wiki/Pflanzengalle

http://de.wikipedia.org/wiki/Cytokinine

http://waste.ideal.es/parasitas.htm

http://de.wikipedia.org/wiki/Striga

http://de.wikipedia.org/wiki/Seide_(Gattung)

http://www.basf.com/group/pressemitteilungen/P-11-299

http://de.wikipedia.org/wiki/Sommerwurzgew%C3%A4chse

http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/1019/

http://www.bio.tu-darmstadt.de/media/projektname/botanischergarten/pdfs_1/vortraege/kaldenhoff_parasiten.pdf