Regenwald-Symbiosen

Die Regenwälder als Symbiosen-Hotspots

An faszinierenden Symbiosen und Verflechtungen bieten Regenwälder Beispiele zuhauf. Wegen der vollkommen unüberschaubaren Vielzahl können hier nur einzelne Beispiele bekannter Symbiosen beschrieben werden. Mit Sicherheit sind die meisten der sich vor allem im mikroskopischen Bereich abspielenden Symbiosen noch völlig unbekannt, geschweige denn erforscht.

Mykorrhiza - Symbiose zwischen Pilzen und Pflanzenwurzeln

Die wichtigste und am weitesten verbreitete Symbiose im Pflanzenreich ist die Mykorrhiza. 80-90 % der weltweiten höheren Landpflanzen sind mit Pilzen in Form einer arbuskulären (lat. arbusculus „kleiner Baum“, bezogen auf die verzweigten, baumähnlichen Strukturen in/an den Wurzeln) Mykorrhiza (AM) vergesellschaftet, einer seit mehr als 400 Millionen Jahren existierenden Symbiose. Es ist bereits anhand dieser Zahlen offensichtlich, dass pilzliche Wurzelsymbionten eine enorme ökologische Bedeutung haben. Die Pilzpartner in der AM nehmen anorganische Nährstoffe und Wasser aus dem Boden auf und stellen diese der Pflanze zur Verfügung. Im Gegenzug erhalten sie von der Wirtspflanze die benötigten Kohlenhydrate. Durch diesen ausgeprägten bidirektionalen Nährstofftransport spielen AM-Pilze eine wichtige Rolle in den globalen Stoffkreisläufen von Phosphor, Stickstoff und Kohlenstoff. Aufgrund ihrer zentralen Stellung an der Schnittstelle Boden-Pflanze prägen sie zudem direkt und indirekt die Diversität und Produktivität von Pflanzengemeinschaften. Darüber hinaus können AM-Pilze die Resistenz von Pflanzen gegenüber Pathogenen sowie Trockenstress erhöhen. Trotz dieser bedeutenden Funktionen von AM-Pilzen, die wir in fast allen terrestrischen Ökosystemen finden, ist ihre Biodiversität in Bezug auf funktionelle und ökologische Aspekte wenig verstanden.

Die Unterschiede bei der Mykorrhiza zwischen tropischen und gemäßigten Pflanzen liegen vor allem in der Art der Pilzsymbiose (Ektomykorrhiza vs. Endomykorrhiza) und der Nährstoffverfügbarkeit. Während in gemäßigten Klimazonen und an nährstoffarmen Standorten der Tropen oft Ektomykorrhiza mit Bäumen vorkommt, ist in den tropischen Regenwäldern die viel weiter verbreitete Endomykorrhiza vorherrschend, da die meisten Pflanzen dort Nährstoffe über Endomykorrhiza aufnehmen.

Auch Orchideen bilden eine solche Endomykorrhiza aus, die als orchidoide Mykorrhiza bezeichnet wird. Dabei wachsen die Pilzfäden in die äußeren Zellschichten der Wurzel- oder Rhizomzellen hinein, um einen Austausch von Nährstoffen und Kohlenhydraten zu ermöglichen. Dies ist besonders für die embryonale Entwicklung aus einem Samen (Orchideenkeimung) wichtig, da ihre winzigen Samen kein eigenes Nährgewebe besitzen und auf die Pilze angewiesen sind.

Leider stößt diese herausragend wichtige Symbiose in der Öffentlichkeit auf wenig Beachtung und Interesse, weil ein Mikroskop zu ihrer Erkennung erforderlich ist und sie sich im Boden abspielt.

Myrmekotrophie - Symbiose zwischen Ameisen und Pflanzen

Ameisen gelten zurecht als die heimlichen Herrscher des grünen Kosmos. Der puren Individuenzahl nach übertreffen sie alle anderen Tiere und stellen auch die größte Biomasse dar. Oft besteht eine Bande zwischen ihnen und verschiedenen Pflanzen. In Malaysia etwa besiedeln Ameisenarten spezifisch bestimmte Bäume der Gattung Macaranga. Sie beißen sich Zugänge in den hohlen Stamm und kultivieren darin Schildläuse, deren zuckrige Ausscheidungen sie trinken. Obwohl nur wenige Millimeter groß, schützen die Insekten ihren Wohnbaum effektiv: Sie greifen Pflanzen fressendes Getier an, patrouillieren auf der Oberfläche von Blättern und Stamm und entfernen Fremdpartikel wie Schmetterlingseier, aus denen gierige Raupen schlüpfen können. Und sie beißen jegliches Pflanzengewebe ab, das mit ihrem Wirt in Kontakt kommt - und bewahren damit besonders Jungbäume vor der Überwucherung durch Ranken. Macaranga belohnt die Untermieter im Gegenzug mit Nährkörperchen, kleinen protein-, fett- und stärkereichen Auswüchsen. Der große biologische Erfolg der Ameisen beruht sicherlich zum guten Teil auf deren Kooperation mit anderen Tieren und Pflanzen.

Zu den vielfältigen Beziehungen zwischen Ameisen und Pflanzen gibt es ➔ HIER eine Extra-Rubrik.

Bromelien und ihre Mikroteiche

Typisch für Bromelien ist die Wuchsform mit gestauchter Sprossachse und einer Blattrosette, die wie Kelche oder Trichter funktionieren. Sie unterhalten darin eigene kleine Biotope, die sie mit Nährstoffen versorgen. In ihren Blattrosetten sammelt sich staubbefrachtetes Wasser wie in Tümpeln. Darin leben Algen, Bakterien und tierische Einzeller, die abgefallene Blätter und anderes totes Pflanzenmaterial zersetzen. Diese winzigen Lebewesen dienen Mückenlarven als Nahrung. Die Mückenlarven wiederum werden von Insekten, Fröschen und Kaulquappen gefressen und die dann von Vögeln, Fledermäusen oder kleinen Säugetieren. Das mit deren Exkrementen angereicherte Wasser nehmen die Bromelien mit Saugschuppen auf ihren Blättern als Dünger auf.

Kannenpflanzen und Bergspitzmäuse

Kannenpflanzen sind fleischfressende Pflanzen, die vor allem auf Borneo vorkommen. Manche Arten gehen eine ungewöhnliche Partnerschaft mit der Bergspitzmaus ein. Diese hinterlässt ihre Ausscheidungen auf der Kanne der Pflanze, die dadurch zusätzlichen Dünger erhält, während sie den angebotenen Nektar abschleckt.

Flechten (Lichen)

… sind eine symbiotische Lebensgemeinschaft zwischen einem oder mehreren Mykobionten und einem oder mehreren Photobionten. Mykobionten sind Pilze; Photobionten sind Grünalgen oder Cyanobakterien. Erst in der Symbiose bilden sich die typischen Wuchsformen der Flechten heraus. Der Anteil endemischer Arten, die nur in einer begrenzten Region vorkommen, ist bei Flechten viel niedriger als bei Blütenpflanzen.

Es dürfte aber kaum verwundern, dass auch die tropische Flechtenflora ausgesprochen artenreich ist, an die speziellen Bedingungen angepasst. Zwar steht ihnen dort ausreichend Feuchtigkeit zur Verfügung. Doch Sonnenlicht ist oft ein begrenzender Faktor. Auffällige Bestände bilden die Flechten allerdings nur in den tropischen Bergwäldern. Hier findet sich eine große Vielfalt an baumlebenden Flechten, die oft wie Schleier von den Ästen der Bäume hängen. (Nicht umsonst werden diese Wälder auch als „Elfenwälder“ bezeichnet.) In den Regenwäldern des Tieflandes gedeiht ebenfalls eine große Zahl von Flechten. Doch handelt es sich dabei vorwiegend um unscheinbare kleine Krustenflechten.