Endosymbionten

Endosymbionten sind Organismen, die dauerhaft innerhalb eines anderen Organismus, dem Wirt, leben und mit diesem eine enge, meist mutualistische Beziehung eingehen. Die Endosymbiose beschreibt eine Lebensgemeinschaft, bei der der Endosymbiont in den Zellen oder Geweben des Wirts persistiert. In der Evolution der Eukaryoten spielen Endosymbionten eine zentrale Rolle: Die Mitochondrien stammen aus einer frühen Endosymbiose mit aeroben Bakterien der Verwandtschaft der Alphaproteobakterien; Plastiden (Chloroplasten) entstanden durch eine Endosymbiose mit Cyanobakterien. Diese Ereignisse führten zur Entstehung der heutigen Mitochondrien- und Chloroplastengenomgestützten Zellen und gingen mit Genomreduktion und Integration in den Wirtsstoffwechsel ein.

Moderne Endosymbionten umfassen eine Vielzahl von Bakterien, die in Tieren, Pflanzen oder Pilzen leben und dem Wirt Nutzen bringen. Beispiele: Buchnera spp. in Blattläusen liefern essenzielle Aminosäuren; Wolbachia in vielen Insekten beeinflusst Reproduktion und Fitness; Rhizobium-Arten in Wurzeln von Leguminosen fixieren Stickstoff. Die Auswirkungen reichen von mutualistisch über kommensal bis hin zu parasitär; der Grad der Abhängigkeit des Wirts ist oft hoch.

Übertragung bedeutet häufig vertikale Vererbung von Generation zu Generation, was zu enger Ko-Evolution führt und oft zu stark reduzierten Endosymbiontengenomen. Horizontaler Gen-Transfer ist ebenfalls möglich. Endosymbiose hat wesentliche ökologische und evolutionäre Implikationen und wird in der Biologie, Mikrobiologie und Systematik erforscht.