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Höher als das Empire State Building

Riffwachstum mithilfe von Symbionten

Korallenriffe sind die größten von Lebewesen geschaffenen Bauwerke. Kein von Menschen errichtetes Gebäude kann es mit diesen über insgesamt 190 km² ausgebreiteten Kalkgebilden aufnehmen. Zudem gehören sie zu den artenreichsten und produktivsten Lebensräumen der Erde.

Die Produktionsleistung eines Korallenriffs übertrifft das Potential des umgebenden Klarwassers um fast zwei Zehnerpotenzen. Seine Artenvielfalt ist nur mit der des tropischen Regenwaldes zu vergleichen. Wissenschaftler schätzen die Anzahl der Arten auf etwa 400.000, von denen bisher erst 60.000 bekannt sind.

Symbiose ermöglicht Korallenriffe

Der Entstehung der riesigen Korallenriffe wäre ohne eine Symbiose nicht möglich gewesen. Die meisten riffbildenden Korallen gehören zu der Ordnung der Steinkorallen. Einzellige Algen, sogenannte Zooxanthellen, leben dabei als intrazelluläre Endosymbionten in den Zellen der Koralle, des Wirtes. Sowohl die Algen als auch die Korallen profitieren von dieser Beziehung:

Die Zooxanthellen genießen einen erhöhten Schutz, da sie sich permanent innerhalb der Zelle des Wirtes aufhalten und somit eine Gefährdung durch Fraßfeinde wegfällt. Zusätzlich stehen den Algen vermehrt anorganische Substanzen wie Phosphat, Stickstoff und Kohlendioxid, dessen Partialdruck innerhalb der Wirtszelle erheblich größer ist als im umgebenden Wasser, für die Photosynthese zur Verfügung.

Symbiose fördert das Riffwachstum

Die von den Zooxanthellen durch Photosynthese erzeugten Stoffe werden teilweise ausgeschleust und gelangen somit in das Cytoplasma des Wirtes. Durch diese an den Wirt abgeführten Stoffe kann ein erheblicher Anteil, bei günstigen Bedingungen sogar der gesamte Stoffwechselbedarf der Koralle, durch die Symbionten gedeckt werden. Die Algen ihrerseits können sich diese „Miete“ an die Koralle leisten, da der eigene Energieverbrauch im Vergleich zu freilebenden Formen, die mehr in Wachstum und Fortpflanzung investieren müssen, gering ist.

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Zusätzlich wird durch diese Symbiose das Riffwachstum gefördert. Zur Kalkbildung müssen Calcium-Ionen und Kohlendioxid zu Calciumcarbonat zusammentreten. Die Algen beschleunigen diesen Prozess, indem sie durch Photosysnthese Kohlendioxid verbrauchen und dieses dem Reaktionsgleichgewicht entziehen. Die Korallen können mithilfe der Symbiose leichter Kalk bilden, das Riff wächst schneller.

Bedrohte Korallenriffe

Doch die riesigen Korallenriffe sind heute in Gefahr. Durch die zunehmende Emission von Treibhausgasen hat sich die Wassertemperatur der Weltmeere in den letzten 100 Jahren um ein Prozent erhöht. Diese Erwärmung führt bei den temperaturempfindlichen Korallen zu einem Ausstoßen der Symbionten.

Das durchscheinende Kalkskelett lässt die Korallen ohne Algen weiß erscheinen. Daher wird das Phänomen auch Korallenbleiche oder „coral bleaching“ genannt. Ohne die Symbionten ist der Stoffwechsel des Wirtes stark geschwächt und oft sterben die Tiere ab, bevor sie erneut von Zooxanthellen besiedelt werden können. Durch diese Trennung der Symbiosepartner sterben ganze Riffsysteme ab.

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Stand: 22.04.2000

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Symbiosen
Eine Hand wäscht die andere

Miteinander - Gegeneinander
Interaktionen verschiedener Arten

Wichtiger als man denkt
Symbiotische Beziehungen sind mehr als Lehrbuchbeispiele

Raus aus der Ursuppe
Endosymbiose stand am Anfang höheren Lebens

Biene Maja und Co.
Auch bei der Bestäubung profitieren beide Partner

Höher als das Empire State Building
Riffwachstum mithilfe von Symbionten

Evolution
Kein Fortschritt ohne Symbiose

Ameisen als Gärtner
Pilzkulturen unter der Erde

Algen als Sklaven von Pilzen?
Flechten - immer als erste da

Freispruch für die Termiten
Eine Symbiose mit drei Partnern

Ein ungleiches Paar
Die Grundel als Alarmanlage

Mitfahrgelegenheit gegen Schutz
Eine Abmachung zwischen Einsiedlerkrebsen und Anemonen

Wie eine Festung verteidigt
Von Ameisen die auf Akazien leben

Bakterien überall
Ohne Bakterien geht es nicht

Pflanzenfressen will gelernt sein
Was Kühe und Koalas gemeinsam haben

Wie im Paradies
Bakterien als Symbionten des Menschen

Licht an
Leuchtkraft dank Bakterien

Nahrungsergänzung bei Leguminosen
Stickstoff-Fixierung in den Wurzelknöllchen

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