Parasitismus

Definition: Parasitismus ist eine Form der Antibiose, bei welcher ein Partner (Parasit) zum Nachteil eines anderen (Wirt) einen einseitigen Nutzen zieht. Parasiten gelten als Lebewesen, welche außen an anderen Lebewesen (Außenparasiten) oder in anderen Organismen (Innenparasiten) leben, sich dort fortpflanzen sowie ernähren. Aus physiologischer Sicht ist der Parasit vom Wirt abhängig, denn der Parasit ernährt sich von der organischen Substanz des Wirts. Deutlich wird dabei, dass der Wirt nur Nachteile hat.

Allerdings wird der Wirt nur in seltenen Fällen getötet. Die Rede ist hierbei von Parasitoide, Raubparasiten und parasitische Organismen, welche ihren Wirt während oder am Ende ihrer Entwicklung töten (z. B. Schlupfwespenlarven).

Beispiele für Parasiten:

Schlupfwespen, Stechmücken, Bandwürmer, Zecken

Beschreibung des Parasitismus:

Parasiten gelten als sehr spezialisierte Lebewesen. Ihr Habitat begrenzt sich auf einige wenige Wirtsarten. Zwischen Parasitismus und anderen Arten der wechselseitigen Beziehungen wie z.B. Symbiose (Enge Form von Vergesellschaftung zwischen zwei Arten von Organismen, welche für beide Partner von Vorteil ist und zu einer dauerhaften Lebensgemeinschaft führt) gibt es viele Phänomen, welche schwer zu unterscheiden sind. Parasitismus tritt sehr oft auf, sodass sich in der Regel alle Lebewesen damit auseinandersetzen müssen. Es lassen sich somit Dutzende verschiedene Parasiten in Lebewesen finden. Parasiten sind sehr von ihrem Wirt abhängig.

Sie können so verschiedene Wirtsfaktoren wie Körpersubstanz, Nahrungsangebot, Wärmehaushalt und Sauerstoffbedarf parasitieren. Dabei hängt die Belastung des Wirts vom Parasitenbefall ab. Wie schon oben erwähnt wurde, töten Parasiten in der Regel ihren Wirt nicht. Allerdings wirkt sich der Parasitenbefall negativ auf das Wachstum, die Infektanfälligkeit, das Wohlbefinden, die Lebensdauer und Fortpflanzung aus.

Eine geringe Lebensdauer des Wirts resultiert z.B. aus giftigen Stoffwechselprodukten des Parasiten, Nahrungsentzug und zurückgebliebenen inneren/ äußeren Verletzungen. Hierbei ist allerdings zu erwähnen, dass Wirte nicht eine passive Rolle einnehmen. Sie sind fähig gegen dem Parasiten anzukämpfen, indem sie Zahl und Schadeffekte durch Abwehrmechanismen begrenzen. Zudem passten sich Wirte und Parasiten aneinander an (Koevolution), sodass sich im Laufe der Evolution ein Gleichgewicht etablierte, in der der Parasit profitiert, ohne seine „Existenzbasis“ mehr als notwendig zu schädigen.

Während ihrer Entwicklung parasitieren viele Parasiten in unterschiedlichen Wirten. Dabei unterscheidet man zwischen einem Zwischenwirt (Träger der Larvenstadien des Parasiten), einem Endwirt (Träger des geschlechtsreifen Parasiten, Sexuelle Fortpflanzung nur hier möglich), dem Wirtswechsel (Wechsel des Parasiten von einem Wirt zu einer anderen Wirtsart) und einem Fehlwirt, bei dem die Fortsetzung des Entwicklungszyklus des Parasiten nicht möglich ist.

Anpassung der Parasiten:

Im Laufe der Evolution wurden Parasiten durch Mutation, Rekombination und Selektion an ihre Umgebung angepasst:

• Haft-und Klammerorgane benutzen beispielsweise Läuse, die verhindern, dass der Parasit seinen Wirt verliert. Meistens stirbt der Wirt.
• Rückbildung von Organismen, die für einen parasitischen Lebensstil nicht erforderlich sind, z.B. fehlen Läusen Flügel und endoparasitischen Würmern fehlen Verdauungsorgane.
• Große Eizahlen und komplizierte Entwicklungs- und Übertragungswege ermöglichen die Fortpflanzung sowie das Auffinden eines Wirts, z.B. werden mit jedem Bandwurmglied Tausende Eier ausgesetzt, welche Zwischenwirte infizieren können.
• Verhaltensmodifikation beim Zwischenwirten molekulare Signale des Parasiten führen zu untypischen oder auffälligen Verhaltensweisen des Zwischenwirtes, sodass der Parasit viel leichter in den Endwirten gelangt.

Parasiten steuern ihre Wirte:

Wie bekannt ist, sind Parasiten, die einen Wirt gefunden haben, genügend mit Nahrung versorgt. Abwehrmechanismen des Wirtes, die sich während der Evolution etablierten, führten dazu, dass es für bestimmte Parasitenarten schwieriger wurde, den nächsten Wirt zu finden und zu befallen. So schien eine Lösung, das Verhalten der Wirte zu verändern.

Beispiel Hirnblasenwurm

Ein Parasit in Gehirn und Rückenmark einiger Säuger (vor allem Scharfe). Der Hirnblasenwurm befällt Säuger und führt zu einer Drehkrankheit, die Verhaltensänderungen hervorruft. In dieser Drehkrankheit entstehen ca. 3cm große Wasserblasen im Gehirn. In diesen Wasserblasen vermehrt sich der Parasit und kann somit den Wirten leichter befallen und sich von diesem ernähren.

Klassifizierung von Parasiten:

Parasiten kann man dem Ort, dem Lebewesen, der Dauer des Parasitismus sowie nach anderen Besonderheiten unterscheiden:

Unterscheidung der Parasiten nach dem Lebensort:

1. Endoparasiten (z.B. Bandwurm): Leben im Körper ihrer Wirte z.B. im Darm

Es wird unterschieden zwischen:

• Extrazelluläre Endoparasiten (z.B. Giardia): Leben außerhalb der Zellen ihrer Wirte z.B. im DarmIntraz
• elluläre Endoparasiten (z.B. Malariaerreger): Leben in den Zellen ihrer Wirte z.B. in Blutzellen

2. Ektoparasiten (z.B. Stechmücken):
Leben auf ihren Wirten und ernähren sich von Haussubstanzen oder nehmen Blut oder Gewebsflüssigkeit auf.

Unterscheidung je nachdem ob Pflanzen oder Tiere befallen werden.

1. Phytoparasiten (Pflanzenparasiten):

• Hemiparasiten: Grünpflanzen, die Fotosynthese tätigen und dem Wirten besonders Mineralsalze und Wasser fortnehmen.
• Holoparasiten: Besitzen kein Chlorophyll. Sind somit gezwungen dem Wirt organische Stoffe fortzunehmen.

-Mikroparasiten ( sehr klein, nicht zählbar ):

-Fakultative Parasiten: Gelegenheitsparasiten, sodass die Entwicklung ohne einen Wirt stattfinden kann.

-Temporäre Parasiten:
Wirtwechsel, leben nicht nur auf einem Wirten

Monoxene Pflanzen: wirtsspezifisch


2. Zooparasiten (Tierparasiten):
Leben in oder auf Tieren. Sie ernähren sich von energiereichen Stoffen.

-Makroparasiten (groß, zählbar):
Endoparasiten

Es wird unterschieden zwischen:

• Extrazellulär: Außerhalb der Zellen
• Intrazellulär: Innerhalb der Zellen

Unterscheidung nach der Dauer:

1. Obligate Parasiten: Auf Wirten angewiesen.

Stationäre Parasiten: Sie bleiben ein leben lang oder während einer Entwicklungsperiode nur einem Wirt treu. Ein Wirtswechsel findet nur bei einem sehr engen Kontakt zwischen zwei Wirten statt. Es wird unterschieden zwischen:

• Periodisch: Parasitieren nur in einem bestimmten Entwicklungsstadium
• Permanent: Auf einem Wirten in allen Entwicklungs-und Lebensstadien angewiesen.

2. fakultative Parasiten

Polyxene Parasiten: nicht wirtsspezifisch

Besondere Arten von Parasitismus:

Kleptoparasitismus: Beschreibt das Ausnutzen der Leistungen anderer Lebewesen z.B. Nahrungsraub oder das Ausnutzen von Nistgelegenheiten. Viele Vogelarten ernähren sich kleptoparasitisch.

Brutparasitismus (besondere Form des Kleptoparasitismus): Organismen, die ihren Nachwuchs anderen brutpflegenden Tierarten "unterjubeln" und von ihnen aufziehen lassen ( z.B. das Kuckucksweibchen)

Parasiten des Menschen:

Unter parasitären Infektionen beim Menschen versteht man Infektionen, welche durch Protozoen bzw. Protista und Wurminfektionen zustande gekommen sind. Infektionen führen sehr schnell zur Parasitose (tödliche Krankheiten). Es gibt einige Parasiten, die Krankheitserreger auf dem Menschen übertagen und zu dessen Tod führen.

Ursachen und Übertragung von Parasiten beim Menschen:
-Häufigste Übertragungsursache: kontaminierte (verunreinigte) Lebensmittel und kontaminiertes Wasser
-hohe Wahrscheinlichkeit für Parasitenbefall: Menschen mit schlechter Darmflora
-Übertragung der Parasiten von Mensch zu Mensch, z.B. beim Geschlechtsverkehr
-Übertragung der Parasiten von Tier zu Mensch

Koevolution

Definition: Koevolution ist die wechselseitige Anpassung unter gegenseitiger Beeinflussung zweier Arten, die sich im Laufe der Evolution etablierte. So etablierten sich z.B. Abwehrmechanismen des Wirts, um gegen den Parasiten, der ihn stark beeinträchtigte, anzukämpfen. Allerdings reduziert sich der Begriff Koevolution nur auf Arten, welche auf die jeweils andere Art einen Selektionsdruck tätigen. Dabei kommt Koevolution bei der Symbiose, den Räuber-Beute-Beziehungen und beim Parasitismus vor.

Symbiose:

Unter Symbiose versteht man, dass zwei Arten zum beidseitigen Vorteil (z.B. Fitness, Überlebenswahrscheinlichkeit, verbesserter Stoffwechsel) zusammen leben. Dabei unterscheidet man zwischen dem Nutznießertum, bei dem nur eine Art profitiert, und der Allianz, bei der beide Arten vom Zusammenleben profitieren. Auch wird zwischen der Ektosymbiose, bei der die Symbionten außerhalb voneinander leben, und der Endosymbiose unterschieden, das Pendant zur Ektosymbiose, bei der ein Partner im Körper des anderen Partners aufgenommen wird. Ein Beispiel für die Ektosymbiose ist der Einsiedlerkrebs mit einer Schmarotzerrose. Hierbei klettert die Schmarotzerrose mit der Hilfe des Krebses auf sein Schneckenhaus und hält Feinde des Krebses ab. Im Gegenzug dafür profitiert die Schmarotzerrose von der Mobilität des Krebses und darf sich auch von den Mahlzeiten des Krebses ernähren. Korallen sind ein Beispiel für Endosymbiose, denn die Polypen der Koralle produzieren Kohlenstoffdioxid, welchen die Algen, die in der Koralle beherbergt sind, für ihren eigenen Stoffwechsel gebrauchen. Auf dieser Weise entsteht Sauerstoff, den die Polypen dann verwenden.

Räuber-Beute-Beziehung:

Hierbei haben diejenigen Räuber bessere Überlebens-und Fortpflanzungschancen, die schneller sind als andere Räuber. Gleiches gilt auch für die Beute, denn diejenigen, die schneller fliehen/ laufen können, überleben. Daraus folgt, dass Räuber immer besser jagen, während die Beute schneller fliehen kann.

Parasitismus & Koevolution:

Parasitismus gehört auch zur Koevolution wie oben schon erwähnt wurde. So ist die Adaptation der Parasiten an ihren Wirt ein Vorgang bzw. eine Entwicklung, welche durchgängig voranschreitet. Im Gegensatz zur Symbiose profitiert hierbei nur eine Art, während die andere geschädigt wird.
Die Wirte wehren sich:
Der Befall von Krankheitserregern oder Parasiten war für alle Lebewesen ein großer Selektionsdruck, da hierbei Individuen mit Abwehrmechanismen sehr profitierten. So produzieren einige Pflanzen Giftstoffe in Blättern, die dazu führen, dass die Pflanze für die Insekten ungenießbar wird. Auch sind einige Pflanzen in der Lage, ihre Nachbarn über Pheromone zu informieren, dass Insekten präsent sind, sodass sie rechtzeitig mit der Giftproduktion beginnen können, bevor sie gefressen werden. In der Regel gehen Tiere gegen eingenistete Parasiten mithilfe ihres Immunsystems oder durch Einkapselung vor.

Beispiel 1)
Vögel putzen regelmäßig ihr Gefieder mithilfe von Schnäbeln und Krallen, um einen Parasitenbefall vorzubeugen. Beispielsweise hat die Graureiher besondere Putzkrallen entwickelt, um gegen Parasiten vorzugehen. So lässt sich sagen, dass das Putzen eine hohe Bedeutung für die Parasitenabwehr hat. Vögel wie z.B. Meisen binden in ihren Nestern während der Brutzeit frische Blätter ein, welche Stoffe enthalten, die die Parasiten töten.

Beispiel 2)
Kapuzineraffen reiben sich regelmäßig ihr Fell mit Tausendfüßern ein, welche sich wiederum mithilfe eines Sekretes wehren, welches Benzochinone beinhaltet. Aus Experimenten ergab sich, dass dieses Sekret Mücken abwehrt und sie bei hoher Konzentration sogar töten kann.

Beispiel 3)
Kranke Schimpansen nehmen sehr bitter schmeckende Pflanzenteile sowie Blätter auf, die normalerweise nicht Bestandteil ihrer Nahrung sind. Die Blätter schlucken sie unzerkaut hinunter. Aus Forschungen ließ sich feststellen, dass fast alle untersuchten Pflanzen auch die einheimische afrikanische Bevölkerung als Medikamente für z.B. Eingeweidewürmer nutzt.