Interaktionen mit anderen Organismen

Abstract

Pflanzen können mit Vertretern von praktisch allen anderen Organismengruppen physiologische Inter-aktionen eingehen. Diese habe sich bereits sehr früh während der Entwicklung der Landpflanzen her-ausgebildet und führten durch Coevolution der Partner zu oft komplizierten Kooperations-und Ab-hängigkeitsverhältnissen im Stoffwechsel-und Entwicklungsgeschehen. Die Interaktionen reichen von Ernährungsgemeinschaften, aus denen beide Partner Vorteile ziehen, Symbiosen, bis zur einseitigen Ausnützung des einen durch den anderen Partner, Parasitismus, wobei dies Grenzfälle eines weiten Spektrums unterschiedlich gestalteter Wechselwirkungssysteme darstellen. Gemeinsame Merkmale sol-cher Systeme sind spezifische Mechanismen zur gegenseitigen Erkennung der Partner und zur gegensei-tigen Beeinflussung ihrer Entwicklung, z. B. bei der Ausbildung neuer, kooperativ erzeugter Gewebe und Organe. Zur Steuerung der vielschichtigen Wechselwirkungen dient der Austausch von genetisch pro-grammierten chemischen Signalen, die über die Kompatibilität oder Inkompatibilität der Interaktionen entscheiden. Dieses Kapitel handelt von einigen wichtigen Interaktionen höherer Pflanzen mit prokary-otischen Organismen (Wurzelknöllchen, Agrobacterium-Tumoren), Pilzen (Mykorrhiza, Krankheits-erreger), Insekten (Gallen), und höheren Pflanzen (Schmarotzerpflanzen). Die in diesen Interaktionen wirksamen, bisher erst teilweise aufgeklärten Mechanismen zur wechselseitigen Beeinflussung von Ent-wicklungs-und Stoffwechselprozessen und ihrer genetischen Hintergründe liefern einen Einblick in die Vielfalt an chemischen Signalen, mit denen Organismen untereinander kommunizieren können. biose ist die evolutionär ältere und hat sich vor etwa 450 Millionen Jahren parallel mit der Entstehung der Wurzeln bei Landpflanzen herausgebildet. Die Wurzelknöllchen der Leguminosen sind sehr viel später entstanden, wobei viele der molekularen Sig-nalwege der Mykorrhiza genutzt wurden. Dagegen ist die Gemeinschaft zwischen Algen-und Pilzzellen in den Flechten stets eine extrazelluläre Symbiose.