14. VL Parasiten und Symbiosen

Question 1

Symbiose

Answer 1

Eine Beziehung zwischen Individuen zweier Arten, von der beide profitieren. Diese Interaktion bedingt gegenseitige Abhängigkeit und Nutzen sowie eine räumlicher Nähe der Partner

Question 2

Symbiose i.e.S. (Eusymbiose)

Answer 2

Beziehung für beide Partner unmittelbar lebensnotwendig

Question 3

Mutualismus (Allianz)

Answer 3

Eine nicht unmittelbar zwingend notwendige Partnerschaft

Question 4

Nenne ein Bsp für eine aquatische Symbiose

Answer 4

Steinkorallen & Zooxanthellen (einzellige Algen)

• geben Pigmentierung der Korallen
• geben 90% der Photosyntheseprodukte an Korallen ab
• fördern Kalkbildung => Riffbildung
• erhalten Stickstoffverbindungen (Aminosäuren, Peptide) vom Polyp (Einzeltier der Korallenkolonie)

Question 5

Nenne ein Bsp für Mutualismus

Answer 5

Knöllchenbakterien (fixieren Stickstoff) & Leguminosen (liefern Assimilate) -> Knöllchenbildung in den Wurzeln

• bekommen im Gegenzug Kohlenhydrate aus der Photosynthese

Mykorrhiza-Pilze und Pflanzenwurzeln
→ Pilze liefern Phosphor, Pflanzen liefern Assimilate

zur Verteidigung: Clownfisch (Verteidigung gegen Schmetterlingsfisch) und Anemone (Verteidigung mittels Nesselkapseln) → Anemone gibt Hemmer der Nesselkapseln nur an einen bestimmten Clownfisch weiter (chemische Ternung)

Putz-Symbiosen: bei Muräne (bietet Nahrung) und Putzerlippfisch (bietet Reinigung, Signalfarbein bewirken Fresshemmung) → jedoch auch Mimikry durch räuberischen Schleimfisch; auch Antilope und Madenhacker

Question 6

Was passiert bei Erwärmung der Ozeane mit Korallen?

Answer 6

können unter Hitzesterss ihre endosymbiontischen Zooxanthellen abstoßen

• -> bleichen aus (Korallenbleiche)
• -> werden nicht mehr durch Photosyntheseprodukte der Algen versorgt
• -> führt im Extremfall zum Tod

Question 7

Was ist eine Flechte?

Answer 7

Eine Symbiose zwischen Pilz und Alge

Question 8

Was ist ein Consortium? Nenne ein Beispiel

Answer 8

Ein Doppelorganismus

Pilz (meist Ascomycet) mit Photosynthesepartner
(Cyanobakterien oder Grünalgen)

Bsp.: Schwefelflechte

Question 9

Welche Arten von Mykorrhiza gibt es?

Answer 9

Endomykorrhiza: intrazellulär bei krautigen Pflanzen und Süßgräsern

Ektomykorrhiza: interzellulär; meist Bäume mit höheren Pilzen

Question 10

Welche Effekte haben mutulaistische Beziehungen auf das Populatinswachstum?

Answer 10

− Umweltkapazität wird durch Anwesenheit der jeweils anderen Art erhöht
(− als Faktor „α“ in Gleichung des logistischen Populationswachstum eingeführt)

Question 11

Effeke aufs Populationswachstum - Nullwachstum

Answer 11

dN/dt = 0
− ohne Mutualismus bei N = K
− Populationsdichte (N) hat Umweltkapazität (K) erreicht

Question 12

Ab wann tritt eine antibiotische Wirkung auf?

Answer 12

Kann bei zu hoher Populationsdichte eines Symbionten passieren:

z.B. Samenpflanze → profitiert durch Verbreitung von mittlerer Ameisendichte, jedoch geschädigt durch hohe Ameisendichte durch übermäßigen Samenfraß

Question 13

Was sind die Funktionen symbiontischer/mutualistischer Beziehungen?

Answer 13

• Verbesserung Ernährungsbedingungen
• Erhöhung Verteidigungsfähigkeit
• Abwehr von Parasiten

Question 14

Kennen Sie ein Beispiel für einen Organismus der einen fließenden Übergang von parasitischer zu mutualistischer Lebensweise vollziehen kann?

Answer 14

Burkholderia gladioli

Käferschützer und Pflanzenpathogen zugleich:

• produziert Antibiotika für Käfer und schützt seine Eier
• verringern die Samenproduktion bei Sojapflanzengramnegativer,

-stäbchenförmiger Bakterien, die teilweise pathogen für Menschen, Tiere und Pflanzen sind, aber auch für die Umwelt wichtige Arten enthält.

Question 15

welche Typen tierischer Parasiten gibt es?

Answer 15

Mikroparasiten
• Viren, Bakterien, Pilze, Protozoen
• hohe Reproduktion, kurze Generationszeit
• hohe Pathogenität, Immunisierung möglich

Makroparasiten
• Helminthen, Arthropoden
• lange Generationszeit
• chronische Effekte

Vektor 

• Wirt der Parasiten überträgt 
• Zwischenwirt, Transportwirt (keine Vermehrung)

Endwirt 

• oft spezifisch 
• geschlechtliche Vermehrung (Makroparasiten)

Question 16

Parasitismus

Answer 16

bezeichnet den Ressourcenerwerb eines Lebewesens (genannt Parasit) mittels eines in der Regel erheblich größeren Organismus einer anderen Art
Körperflüssigkeit dieses Organismus dient meist als Nahrung
als Wirt bezeichnete Organismus wird dabei vom Parasiten geschädigt, bleibt aber in der Regel am Leben.

Question 17

Wie kommen aggregative Verteilungsmuster bei Parasiten zustande?

Answer 17

günstige/ungünstige Habitatsverhältnisse bzw Wirt vorhanden/Wirt nicht vorhanden

Question 18

Wie wird die Dichte von Parasiten reguliert?

Answer 18

reguliert sich gegenseitig

Hohe Parasitendichte => erhöhte Mortalitätsrate
Hohe Wirtsdichte => erhöhte Übertragungssrate

Question 19

Wie können Parasiten die Invasion gebietsfremder Arte ermöglichen?

Answer 19

Einwandernde Art überträgt neuen Parasiten auf die heimische Art: Grauhörnchen überträgt Parapoxvirus auf Eichhörnchen

Etablierter Parasit schwächt Konkurrenzkraft der heimischen Art:
fremde Miesmuschel ist, anders als einheimische Miesmuschel, resistent gegen Trematoden

weiteres Beispiel: asiatischer Marienkäfer verdrängt einheimischen Marienkäfer

Question 20

Welche funktionellen Parasitengruppen gibt es bei parasitischen Pflanzen?

Answer 20

Hemiparasit (Halbschmarotzer):
• Photosyntheseaktivität
• entziehen dem Wirt Wasser und Nährstoffe
Bsp: Wachtelweizen, Klappertopf

Holoparasiten (Vollschmarotzer)
• nicht zur Photosynthese befähigt
• ernähren sich vollständig vom Wirt
Bsp.: Teufelszwirn

Question 21

Wie beeinflussen Parasiten das Populationswachstum?

Answer 21

durch zyklische Oszillationen und parasitenvermittelte Konkurrenz

Question 22

Wie konnte sich Malaria so gut verbreiten?

Answer 22

Globale Klimaveränderungen und Parasitismus

• Erwärmung, Anstieg Meeresspiegel, Änderung der Meeresströmung, Dürren etc
• Erhöhung der Entwicklungsraten der Parasiten, Übertragungsrate durch Vektoren und Parasiten-Generationen pro Jahr
• milde Winter verkürzen Überwinterungsphasen, Lebenszyklen des Wirts ändern sich
• stärkste Auswirkungen bei Parasiten mit komplexen Lebenszyklen

Question 23

Bekämpfungsstrategien gegen Malaria (Parasitismus)

Answer 23

Veränderungen des Habitats (Larven)
- abiotische Umweltfaktoren –>Trockenlegen der Brutplätze der Larven 
biotische Interaktionen –> Einführung eines Räubers (z.B. larvenfressende Fische oder Ruderfußkrebse)

Veränderung der Reproduktion (Adulte)
 Ausbringung steriler Männchen (GVO)  Verbreitung von Weibchen mit Wolbachia(bakterieller Parasit)

Gentechnische Immunisierung von Mücken mit CRISPR/Cas9

• größtes Problem = Resistenzbildung

Question 24

Faktoren für hohes Ausbreitungsrisiko:

Answer 24

• Reservoirwirte mit taxonomisch und ökologisch breitem Spektrum
• generalistische, blutsaugende Arthropoden als Vektoren
• Endemiegebiet unterliegt ökologischem oder demographischem Wandel

Question 25

Welche Umweltfaktoren beeinflussen die Ausbreitung von Parasiten?

Answer 25

Lokale Veränderungen des Habitats

Globale Veränderung des Klimas

Question 26

Was ist der Schwellenwert der Wirtsdichte und wodurch wird er beeinflusst?

Answer 26

Dichte die Etablierung des Parasiten in der Wirtspopulation ermöglicht:

wird gesenkt durch:

• hohe Übertragungsrate, Reproduktoin
• Überdauerungsstadien

Question 27

Begriff, wenn Reproduktoinsrate eines Parasiten weit über 100% liegt

Answer 27

R&raquo_space; 1 (Reproduktionsrate)

hyperendemetisch

Question 28

Wie konnte sich der kleiner Fuchsbandwurm (Echinococcus) so gut verbreiten?

Answer 28

Lokale Umwelveränderungen

▪ Zyklus über Nagetiere oder Fledermäuse, Mensch ist eher Fehlwirt → führt zu Echinokokkose)
▪ starke Ausbreitung in den letzten 20 Jahren durch mehr Füchse (Tollwutbekämpfung) sowie deren Urbanisierung
▪ auch mehr Zwischenwirte durch veränderte Landnutzung
▪ auch besseres Überleben der Eier durch Klimaveränderung
▪ Übertragung auch über Hund/Katze möglich

Question 29

Basale Reproduktionsrate R0

Answer 29

R0 = Anzahl adulter Parasiten in der nächsten Generation / Anzahl adulter Parasiten in der jetzigen Generation

R0 = 1 - Gleichgewicht
R0 < 1 - Parasit stirbt aus
R0 > 1 - Parasit etabliert sich
R0&raquo_space; 1 - hyperendemisch