Endosymbiosen

Endosymbiose bezeichnet eine Form der Symbiose, bei der ein Organismus, der Endosymbiont, in das Zytoplasma eines anderen Lebewesens aufgenommen wird und dort eine langanhaltende, meist wechselseitig nutzbringende Beziehung eingeht. Werden Endosymbionten zu festen Bestandteilen der Zelle und verlieren eigenständige Funktion, spricht man von endosymbiotischen Organellen.

Die bekanntesten Beispiele betreffen die primäre Endosymbiose, aus der die Mitochondrien und die Chloroplasten der eukaryotischen Zellen entstanden sein sollen. Mitochondrien werden oft aus einem aufgenommenen aeroben Bakterium, Chloroplasten aus einem Cyanobakterium abgeleitet. Belege sind u. a. doppelmembranige Umhüllung, eigener ringförmiger DNA-Abschnitt, ribosomale 70S-Genomstruktur, eigenständige Teilung durch Teilung der Zelle und Parallelen in der Phylogenie zu Bakterien. Zudem besteht umfangreicher Genabfluss (endosymbiotische Genübertragung) von den Organellen in den Wirtsgenom.

Sekundäre und tertiäre Endosymbiose beschreiben Verschachtelungen, bei denen Plastiden in weiteren Protisten durch erneut endosymbiotische Ereignisse entstanden sind, wodurch zusätzliche Membranen und komplexere Plastidenbildungen entstehen können.

Neben Organellen gibt es zahlreiche endosymbiontische Bakterien in Tieren, Pflanzen und Pilzen (z. B. Wolbachia, Buchnera). Endosymbiose hat fundamentale Bedeutung für die Evolution der Eukaryoten, da sie neue Stoffwechselwege und Energiesysteme ermöglicht hat. Die Theorie der endosymbiotischen Herkunft von Mitochondrien und Chloroplasten wird durch molekulare und morphologische Belege gestützt.