5. Jeder ist Individuum und Umwelt - Co-Evolution

Pappelblattkäfer (Chrysomela populi)

Larve eines Pappelblattkäfers

In der Evolution konnten sich die Individuen einer Art am besten fortpflanzen, die sich am besten an die Umweltbedingungen angepasst haben. Umwelt, das ist aber nicht nur die unbelebte Umwelt wie das Wasserangebot, der Temperaturgang und die Windgeschwindigkeit. Umwelt, das sind auch die anderen Organismen wie Pflanzen und Tiere, die selber durch Mutation und Selektion einem laufenden Anpassungsprozess unterliegen.

Chemische Kriegsführung als Co-Evolution

Blattkäfer fressen Blätter von Pflanzen: sie sind phytophag. Die Pflanzen wehren sich dagegen durch die Entwicklung von Fraßgiften: "Chemische Kriegsführung".Solch ein Fraßgift ist bspw. das Salicin von Weiden und Pappeln, das früher als Ausgangsstoff für die Synthese des Wirkstoffs von Aspirin, der Acetylsalicylsäure, verwendet wurde. Andere Fraßgifte sind das Solanin der Kartoffel, das Nikotin der Tabakspflanze und das Atropin der Tollkirsche.

Allerdings schafft es bei jeder Pflanzenart eine oder mehrere Arten, mit den Giften umzugehen. In der gemeinsamen Evolution über viele Millionen Jahre hindurch ist es sogar einigen Insekten gelungen, das Gift zu ihrem eigenen Nutzen zu verwenden: Co-Evolution.

Larven der Blattkäfer (Chrysomelidae) schützen sich durch chemische Substanzen vor Fraßfeinden und Parasiten. Einige Arten produzieren Substanzen in Wehrdrüsen, die bei Störung nach außen gedrückt werden, so dass auf der Körperoberfläche der Larve ein Tropfen erscheint. Bspw. verwenden die Larven der Pappelblattkäfer (Chrysomela populi) das Salicin der Pappel, um Salicylaldehyd zu bilden, mit dem sie sich gegen Feinde schützen.

Die Leibwächter der Pflanzen

Pflanzen wehren sich gegen phytophage Insekten auch mit Hilfe von "Leibwächtern". Wenn phytophage Insekten wie bspw. Schmetterlingsraupen an den Pflanzen fressen, produzieren die Pflanzen Geruchsstoffe als "Hilferuf". Diese Geruchsstoffe locken parasitische Wespen an, die ihre Eier in die Schmetterlingsraupen legen, so dass die Wespenlarven die Schmetterlingsraupen bei ihrer Entwicklung von innen auffressen und beim Schlüpfen letztendlich töten. In der Coevolution von Pflanzen und Leibwächtern müssen die Pflanzen die Synthese der Geruchsstoffe entwickelt und die Wespen die Fähigkeit ausgebildet haben, diese Geruchsstoffe zu erkennen und sich von ihnen anlocken zu lassen.

Hummel mit Saugrüssel

Co-Evolution zum beiderseitigem Nutzen: Blütenpflanze und Bestäuber

Die ältesten Samenpflanzen sind die Nacktsamer (Gymnospermae) mit den Nadelholzgewächsen als heutige wichtigste Gruppe. Nacktsamige Pflanzen werden durch den Wind bestäubt. Die wichtigste "Erfindung" der Bedecktsamer (Angiospermae), die heutigen Blütenpflanzen im engeren Sinn, waren die zwittrigen Blüten, auch wenn heute manche Bedecktsamer sekundär wieder eingeschlechtige Blüten haben. Erst durch die Zusammenlegung von weiblichen und männlichen Geschlechtsorganen in zwittrigen Blüten war eine effektive Bestäubung durch Tiere (heute v.a. Insekten) möglich. Durch den zielgenaueren Transport der männlichen Samenzellen zu den weiblichen Eizellen durch angelockte Insekten konnte die Produktion der wertvollen Pollen mit den männlichen Samenzellen reduziert werden.

1. Beschreibe drei solche auf einander eingespielte Teams von Blütenpflanze und Bestäuber mit den sich entsprechenden Anpassungen.

2. Suche nach einem weiteren Beispiel von Co-Evolution in den Vitrinen.