Hetana Bilogie?
Könnte mir vllt jemand mit der Aufgabe helfen?
Da ich letzte Biologie Stunde nicht da war hab ich nichts mitbekommen und hab echt keine Ahnung..
3 Antworten
Hi,
hast du schon eine Skizze angefertigt? hab dir mal eine angehangen.
a: Der Einzeller Hatena lebt mit einer Alge als "Untermieter" in sich drin.
Wenn sich Hatena teilt, bekommt nur eine der beiden Tochterzellen die Alge, die andere geht leer aus :( Man sieht es, wenn beide Zellen noch aneinander hängen, also während der Teilung, dass eine Zelle leer bleibt und die andere die Alge bekommt. Das habe ich aus dem Buch so übernommen (rechts).
Eine Tochterzelle von Hatena lebt also mit der Alge weiter, die andere ernährt sich räuberisch, bis sie auf die freilebende Alge Nephroselmis trifft und diese in sich aufnimmt. Das habe ich in den Lebenszyklus mit aufgenommen.
Einmal inkorporiert, kann Nephroselmis beträchtlich an Größe zunehmen und das Ganze beginnt, mit der nächsten Zellteilung von Hatena, wieder von vorn :)
b+c: Eine Symbiose ist eine Vergesellschaftung artverschiedener Ortganismen, aus der sich mit der Zeit eine gegenseitige Abghängigkeit ergibt. Die Lebensgemeinschaft bringt beiden Symbiosepartnern wechselseitigen Nutzen.
Eine Endo-symbiose ist die dauerhafte Aufnahme und Lebensweise eines Partners in eine Zelle. Das Endstadium eine Endosymbiose ist die dauerhafte Verbleib des Symbionten in der Zelle des Partners, wie für einige Zellorganellen eukaryontischer Zellen, wie z.B. Mitochondrien und Chloroplasten, die Entstehung vermutet wird (deswegen -->"Endosymbionten-Hypothese").
Hatena zeigt die Frühform einer solchen Endosymbiose, weil hier der Vorgang der Aufnahme im Lebenszyklus der Symbiosepartner noch zu beobachten ist, während dies im Endstadium nicht mehr der Fall ist und der Symbiont dauerhaft im Inneren der Zelle des Partners bleibt. Außerdem ist die gegenseitige Abhängigkeit noch nicht so weit fortgeschritten, dass man beide Partner nicht mehr voneinander trennen könnte, wie z.B. Mitochondrium oder Chloroplast und ihre Zelle können nicht mehr getrennt voneinander leben, Hatena und Nephroselmis hingegen können getrennt voneinander leben, da ist das noch möglich. Man stellt sich die künftige Entwicklung so vor, dass die beiden Symbiosepartner irgendwann nicht mehr voneinander getrennt werden können. Gruß, Cliff
Populär gemacht wurde die Endosymbiontentheorie (heute spricht man allerdings bevorzugt nicht von Endosymbiose, sondern von einer Endocytobiose) durch die amerikanische Biologin Lynn Margulis.
Die Theorie geht davon aus, dass einige Zellorganellen der Eukaryoten, allen voran das Mitochondrium und der Chloroplast, auf eine Verschmelzung zweier Lebewesen zurückgehen, indem eine frühe Eukaryotenzelle eine Prokaryotenzelle, dem so genannten Endosymbionten, aufgenommen hat. Diesen Prozess nennt man Phagozytose. Für gewöhnlich werden von einer Zelle phagozytierte Partikel von der Zelle verdaut. Aus bis heute nicht geklärten Gründen ist das mit diesen Endosymbionten jedoch nicht passiert. Wir wissen nicht, ob die aufgenommene Zelle als Symbiont vorteilhaft für die größere Eukaryotenzelle gewesen ist und deshalb "verschont" wurde oder ob es sich in Wahrheit vielleicht anfangs um eine parasitische Prokaryotenzelle handelte, die sich vor der Verdauung einfach nur sehr gut schützen konnte (aus diesem Grund gibt man heute dem Begriff Endocytobiose den Vorzug, weil eben nicht ganz klar ist, ob es wirklich anfangs eine echte symbiotische -also für beide Seiten vorteilhafte- Beziehung gewesen ist).
Im Laufe der Zeit gab die Endosymbiontenzelle schließlich ihr eigenes Leben auf und wurde in ihre Wirtszelle integriert, indem sie einen Großteil ihres Genoms an den Zellkern ihres Wirts abtrat. Aus der ursprünglich eigenständigen Zelle wurde somit ein Zellorganell.
Wir haben heute einige sehr gute Belege dafür, dass die Endosymbiontentheorie zutreffend ist. Sowohl Mitochondrien als auch Chloroplasten besitzen immer noch eine eigene DNA. Sequenzvergleiche haben gezeigt, dass diese DNA tatsächlich auch eher der von Prokaryoten ähnelt. So hat Chloroplasten-DNA große Ähnlichkeit mit dem Genom von Cyanobakterien - das sind die ersten Lebewesen, die oxygene Photosynthese betreiben konnten. Die DNA von Mitochondrien ähnelt dagegen eher der von bestimmten alpha-Proteobakterien der Gattung Rickettsia. Ein weiterer Hinweis auf das Zutreffen der Theorie liefert uns die Behüllung von Chloroplasten und Mitochondrien: sie besitzen nämlich eine innere und eine äußere Membran. Die innere entspricht dabei der ehemaligen Bakterienmembran, während die äußere von dem Vesikel stammte, mit dem der Wirt ursprünglich bei der Phagozytose seinen Endosymbionten aufgenommen hat. Wenig überraschend, dass die innere Membran in ihrem Aufbau stärker der von Bakterien ähnelt und die äußere eine typische Eukaryotenmembran ist. Darüber hinaus haben Chloroplasten und Mitochondrien auch eigene Ribosomen und diese ähneln viel stärker den 70s-Ribosomen von Prokaryoten als den 80s-Ribosomen im Zellplasma von Eukaryoten. Und nicht zuletzt entstehen Chloroplaten und Mitochondrien wie eine eigenständige Zelle durch Teilung. Wenn die Zelle sich teilen will, müssen sich also auch deren Zellorganellen verdoppeln und auf die Tochterzellen aufgeteilt werden. Keine Zelle kann ein Mitochondrium oder einen Chloroplasten dabei von sich aus neu hervorbringen.
Wir können annehmen, dass die Aufnahme der Mitochondrien zuerst erfolgt ist (da sowohl tierische als auch pflanzliche Zellen Mitochondrien besitzen, Chloroplasten dagegen nur in pflanzlichen Zellen vorkommen) und in einem sehr frühen Stadium der Eukaryotenevolution erfolgt sein muss, da es kaum Eukaryoten gibt, die nicht Mitochondrien besitzen. Man geht davon aus, dass die wenigen Eukaryoten, die heute keine Mitochondrien besitzen, von Vorfahren abstammten, die früher Mitochondrien besessen haben müssen. Diese Eukaryoten gingen zu einer parasitischen Lebensweise über und haben als Anpassung daran demnach ihre Mitochondrien sekundär wieder verloren.
Bei den Vorfahren der Grünalgen und der Landpflanzen erfolgte später eine zweite Aufnahme einer weiteren Prokaryotenzelle, namentlich eines Cyanobakteriums. Aus diesem ging dann der Chloroplast hervor. Damit ist es jedoch nicht genug. Denn es gibt beispielsweise bei den Braunalgen und auch bei Euglena (dem berühmten Augentierchen) und den Dinoflagellaten Chloroplasten, die merkwürdig anders aussehen als die Chloroplasten der Landpflanzen und der Grünalgen. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass diese eine dritte und manchmal sogar noch eine vierte Membran besitzen. Wie ist das möglich? Es erklärt sich eigentlich nur so, dass eine Eukaryotenzelle irgendwann eine andere Eukaryotenzelle aufgenommen hat, die ihrerseits zuvor einmal eine Prokaryotenzelle aufgenommen hatte. In diesem Fall erfolgte also eine zweite Endosymbiose, daher nennt man diese Form der Endosymbiose auch sekundäre Endosymbiose und folgerichtig wird die erste Aufnahme eines Endosymbionten als primäre Endosymbiose bezeichnet. Auch eine dritte, also eine tertiäre Endosymbiose ist möglich und hat wahrscheinlich bei dem Dinoflagellaten Peridinium balticum zu Plastiden geführt, die sogar 5 Membranen besitzen.
Eine hervorragende Übersicht über die Endosymbiontentheorie haben Martin Neukamm und Andreas Beyer an der Universität Jena verfasst: http://ag-evolutionsbiologie.net/pdf/2011/Endosymbiontentheorie.pdf.
Jetzt musst du eigentlich nur noch die oben angestellten Überlegungen auf das Beispiel Hatena und Nephroselmis übertragen, den Lebenszyklus aufpinseln (dazu hat dir @CliffBaxter bereits eine schöne Skizze angefertigt) und dir überlegen, dass eine finale Endosymbiose bedeutet, dass der Endosymbiont sozusagen sein eigenständiges Leben aufgibt - er kann isoliert von seinem Wirt nicht mehr überleben. Ein einzelner Chloroplast oder ein einzelnes Mitochondrium sind also nicht überlebensfähig, sie brauchen ihre Wirtszelle unbedingt, wohingegen Nephroselmis eigenständig im Wasser überleben kann und nicht zwingend auf Hatena angewiesen ist.
Hi.
Kurz zur Endosymbiontentheorie (ab jetzt: Endo): unsere Mitochondrien (die Kraftwerke in unseren Zellen, die Zucker in Energie verbrennen) und die Chloroplasten der Pflanzen (die aus CO2, Wasser und Sonnenschein Zucker machen) leben zwar in unseren Zellen, haben aber ne eigene DNA und ne doppelte Membran zum Rest. Daher die Theorie, dass einer unserer Urururahnen (stell Dir ne Amöbe vor) deren Urururahnen verspeist hat. Sie dann aber leben lassen, weil sie perfekt voneinander profitieren: die Räuberzelle stellt Schutz, nen optimierten Lebensraum (Feuchte, Temperatur) und Nahrung (Mitos: Zucker; Chloros: Wasser, CO2) zur Verfügung und freut sich über die Ausscheidungen der gefressenen Zelle (Mitos: Energie; Chloros: Zucker). Nennt sich Mutualismus (die meisten sagen dazu Symbiose, aber das heißt nur, dass man zusammen lebt, nicht, dass man sich zwingend gegenseitig nützen muss).
Das kannst Du jetzt 1:1 auf Hatena (die Räuberzelle) und Nephroselmis (wie ein Chloroplast) übertragen. Die treffen sich, Hatena frisst Nephro und sie merken, dass sie sich nützen können.
a) Bild 1: Hatena jagd alleine und Nephro versteckt sich alleine. Bild 2: Hatena stellt Nephro und frisst sie (also verleibt sie sich ein. Denk wieder an ne Amöbe, die frisst). Bild 3: Nephro wächst in Hatena. Bild 4: das Linke Bild in Deinem Buch.
b) is klar.
c) beim Erläutern fängst Du am Besten mit der Herleitung des Begriffes an: Endo-syn-biosis, also "innen drinnen - zusammen - leben". Dann gehst Du auf das ein, was ich oben geschrieben habe (oder gehst nach Wiki, Stichwort Endosymbiontentheorie, ist ja jetzt wieder frei von Spendenbettelei). Unterschied ist, dass wir und die höheren Pflanzen jedem unserer Nachkommen Mitos (& Chloros) mitgeben können, während Hatena das wohl nicht kann. Da muss ein Teil der Nachkommen auf die Jagd gehen...