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Mimikry und Mimese – extreme Anpassung an die Umwelt

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Mtoto
Mimikry und Mimese – extreme Anpassung an die Umwelt
lernst du in der Sekundarstufe 5. Klasse - 6. Klasse - 7. Klasse

Beschreibung Mimikry und Mimese – extreme Anpassung an die Umwelt

Mimikry und Mimese – Biologie

Mit Sicherheit weißt du schon, dass es Tiere gibt, deren Aussehen sich ihrer Umgebung anpasst. Die Tarnung dient dem Schutz vor (Fress-)Feinden. Doch wusstest du auch schon, dass es Tiere gibt, die das Aussehen anderer Tiere imitieren, um Feinde abzuschrecken? Das und noch viel mehr lernst du im folgenden Text.

Mimikry – Warntracht

Mimikry – Definition

Bei der Mimikry ahmt ein Lebewesen, der sogenannte Fälscher, Signale eines Vorbilds nach. Das Vorbild kann zum Beispiel ein wehrhaftes Tier sein oder eine Pflanzenblüte. Durch die Nachahmung entstehen dem Fälscher Vorteile, sie führt nämlich zur Täuschung eines Empfängers: Bei der sogenannten Schutzmimikry sind die Empfänger Fressfeinde, vor denen die Nachahmung einen Schutz bietet. Bei der Lockmimikry hingegen sind Beute- oder Bestäubertiere die Empfänger und werden durch die Nachahmung angelockt.

Die nachgeahmten Signale können verschiedener Natur sein:

  • visuell (Nachahmung des Aussehens),
  • auditiv (Nachahmung von Geräuschen) oder
  • olfaktorisch (Nachahmung von Gerüchen).

Hinsichtlich der Varianten der Mimikry kann man, benannt nach den Entdeckern, unter anderem zwischen der Bates’schen Mimikry und der Müller’schen Mimikry unterscheiden. Während man unter der Bates’schen Mimikry die bisher beschriebene Nachahmung von Signalen versteht, beschreibt die Müller’sche Mimikry die vorteilhafte Anpassung verschiedener Arten aneinander. Hier konzentrieren wir uns auf die Bates’sche Mimikry.

Mimikry – Beispiel

Ein bekanntes Beispiel für die Schutzmimikry ist die Scheinwarntracht der Schwebfliege (Fälscher). Wie du an ihrem Aussehen unschwer erkennen kannst, ahmt sie die schwarz-gelbe Warntracht der Wespe (Vorbild) nach. In der folgenden Darstellung ist die Wespe auf der linken und die Schwebfliege auf der rechten Seite abgebildet.

Schwebfliege als Beispiel für Mimikry

Die Wespe, zumindest das Weibchen, ist durch das Tragen eines Stachels gegenüber Fressfeinden (Empfänger) sehr wehrhaft. Wenn zum Beispiel Kröten oder Vögel die Erfahrung gemacht haben, beim Erbeuten einer Wespe gestochen zu werden, meiden sie danach auch die sehr ähnlichen Schwebfliegen. Da diese wehrlos sind, denn sie haben keinen Stachel, profitieren sie stark von der Mimikry.

Ein Beispiel für die Lockmimikry findet man bei der Titanenwurz. Die Blüten dieser Pflanzenart verströmen einen Geruch nach Aas. Dadurch locken sie Fliegen an, die für die Bestäubung der Pflanze sorgen.

Molekulare Mimikry

Nicht nur bei Tieren und Insekten ist die Mimikry zu finden, sondern auch bei Pathogenen – also bei Bakterien, Viren oder Parasiten, die Erkrankungen hervorrufen können. Diese gleichen ihre molekularen Strukturen an Substanzen an, die auch im gesunden Wirt vorkommen. Dadurch werden sie vom Immunsystem des Wirtes nicht erkannt und können ungehindert in den Organismus eindringen.
Ein Beispiel für die molekulare Mimikry ist das Herpes-simplex-Virus 1, das beispielsweise Lippenherpes hervorruft. Dieses gleicht Bestandteilen der Hornhaut, wodurch es vom Immunsystem nicht als pathogen erkannt wird.

Mimese – Tarntracht

Mimese – Definition

Auch die Mimese ist eine Form der Nachahmung – im Gegensatz zur Mimikry wird aber nicht das Warnsignal eines Vorbildes angenommen. Vielmehr ahmt ein Lebewesen bei der Mimese die Merkmale seiner Umwelt nach, wodurch es von dieser nur schwer unterschieden werden kann. Diese Tarnung dient dem optischen Schutz vor Fressfeinden. Man kann verschiedene Arten der Mimese unterscheiden:

  • Zoomimese: Nachahmung von Tieren,
  • Phytomimese: Nachahmung von Pflanzen und
  • Allomimese: Nachahmung unbelebter Gegenstände.

Mimese – Beispiel

Beispiele für die Mimese, genauer für die Phytomimese, sind in der Ordnung der Gespenstschrecken zu finden. Fast alle Schrecken, die zu dieser Ordnung gehören, ahmen zur Tarnung vor Fressfeinden Pflanzenteile nach. Dabei wird nicht nur die Körperfarbe der Umgebung angepasst, sondern auch die Körperform- und Größe. Es gibt beispielsweise Gespensterschrecken, die Blätter nachahmen (Wandelnde Blätter) und welche, die Äste nachahmen (Stabheuschrecken). Zu letzteren zählt die Diapheromera femorata, die auch als Northern Walkingstick (engl. für nordischer Gehstock) bezeichnet wird. Sie haben lange, dünne Gliedmaßen und sind holzähnlich gefärbt. An den Beinen haben sie dornenähnliche Strukturen.

Gespenstschrecke als Beispiel für Mimese

Dieses Video

In diesem Video werden dir die Begriffe Mimikry und Mimese anhand von anschaulichen Beispielen erklärt. Du weißt nun, dass es Tiere gibt, die über Warntrachten verfügen und Tiere, die eine Tarntracht haben. Außerdem lernst du molekulare Tarnmechanismen kennen. Mit Sicherheit kannst du nun erklären, was der Unterschied zwischen Mimikry und Mimese ist. Auch zu diesem Thema findest du interaktive Übungen und ein Arbeitsblatt.

Transkript Mimikry und Mimese – extreme Anpassung an die Umwelt

Hallo! Hast du dich schon mal gefragt, warum das Zebra Streifen hat? Wie ändern Tintenfische ihre Farbe? Und warum sind Feuersalamander knallrot oder schwarz-gelb? Werden die nicht sofort gefressen? In diesem Video geht es um Warnung und Tarnung bei Tieren. Du wirst Tarnfärbungen kennenlernen, Mimese, Warntracht, Mimikry und molekulare Tarnmechanismen bei Einzellern. Viele Tiere schützen sich mit einer Tarnfärbung. Manche wechseln diese sogar mit der Jahreszeit, zum Beispiel der Schneehase. Er ist im Sommer braun und im Winter weiß. Andere wechseln ihre Farbe noch schneller. Der Gemeine Tintenfisch hat Zellen in der Haut, die verschiedene Pigmente, also Farbstoffe, enthalten. Diese Zellen dehnen sich aus oder ziehen sich zusammen. Der Tintenfisch kann sich also aussuchen, welche Pigmentzellen er gerade präsentieren möchte. Er versucht sich dabei natürlich seiner Umgebung farblich anzupassen. Das Dehnen und Zusammenziehen der Hautzellen kann er dabei jederzeit und völlig spontan durchführen, um sich so vor seinen Feinden zu verstecken. Aber es gibt noch viel bessere Tarnungsspezialisten in der Natur. Einige Tiere wenden die sogenannte „Mimese“ an, das ist ein Spezialfall der Tarnung. Nicht nur die Farbe, sondern auch die Form des Körpers wird der Umgebung angepasst. Zum Beispiel ähneln Stabheuschrecken grünen oder braunen Zweigen. Sie haben lange, dünne Gliedmaßen und eine holzähnliche Maserung. Sogar ihre Augen sind kaum erkennbar und an den Beinen haben einige Arten dornenähnliche Strukturen. Diese spezielle Tarnfärbung verschafft ihnen einen Selektionsvorteil gegenüber weniger gut getarnten Insekten. Sie werden seltener von Feinden erkannt und gefressen. Ein anderes Beispiel für Mimese ist der Indische Blattschmetterling. Er täuscht vor, ein dürres Blatt zu sein. Seine Flügelunterseiten ahmen die Zeichnung von Blattrippen und Blattteilen nach. Die Umrisse der Flügel haben sogar die Form eines Blatts inklusive Blattstiel. Viel auffälliger zeigen sich andere Tierarten. Sie haben Warntrachten in leuchtenden Warnfarben wie rot, gelb oder blau. Dies auffällige Färbung können sich natürlich nur sehr giftige, wehrhafte oder ungenießbare Tiere leisten wie zum Beispiel der rot- oder gelb-schwarze Feuersalamander. Er hat Drüsen auf dem Rücken, aus denen er bei Gefahr ein Nervengift spritzt. Fressfeinde, die diese leidige Erfahrung gemacht haben, meiden seine Artgenossen. Individuen seiner Art haben also einen Selektionsvorteil. Sie werden seltener gefressen. Manche Tierarten machen sich diese Warnsignale zunutze, obwohl sie selbst weder giftig noch wehrhaft sind. Diese Scheinwarntracht heißt „Mimikry“. Habt ihr schon mal kleine Insekten gesehen, die schwarz-gelb gestreift sind und in der Luft auf einer Stelle zu schweben scheinen? Obwohl sie so aussehen, das sind keine Wespen, sondern harmlose, ungiftige Schwebfliegen. Da sie zum Verwechseln ähnlich gefärbt sind, haben auch sie einen Selektionsvorteil gegenüber anderen Fliegenarten. Sie werden von Fressfeinden gemieden. Nicht nur große Tiere, sondern selbst Einzeller tarnen sich. Parasiten zum Beispiel verstecken sich im Körper vor den Antikörpern des Immunsystems. Sie nutzen molekulare Tarnmechanismen. Das ist Trypanosoma. Trypanosoma ist ein Einzeller. Er wird von der Tse-Tse-Fliege übertragen und verursacht die Schlafkrankheit. Schauen wir uns einmal seine Oberfläche genauer an. Hier finden wir Oberflächenproteine, sogenannte Antigene. Diese werden im Blut durch die Antikörper spezifisch erkannt. Die Antikörper reagieren mit den Antigenen und sorgen für die Zerstörung des Erregers. Nach kurzer Zeit wirft Trypanosoma aber seine Antigene ab und bildet neue. Unser Immunsystem erkennt den Erreger nicht mehr. Das nennt man molekulare Tarnung: die Bildung eines neuen Antigenmusters, das von Antikörpern des Immunsystems nicht mehr erkannt wird. Ein effektiver Schutz und daher ebenfalls ein Selektionsvorteil. Fassen wir noch einmal zusammen: Viele Tiere nutzen eine Tarnfärbung zum Schutz. Ist ihre Form der Umgebung perfekt angepasst, nennt man das Mimese. Werden Antigene auf der Oberfläche von Erregern verändert und nicht mehr vom Immunsystem erkannt, spricht man von molekularen Tarnmechanismen. Abgeschreckt werden Fressfeinde durch Warntrachten mit auffälligen Farben und Mustern. Manche Tiere ahmen diese nur nach. Sie nutzen Mimikry. Doch was macht jetzt das Zebra? Tarnt es oder warnt es? Es tarnt sich. Vor dem Komplexauge der Tse-Tse-Fliege verschwimmen seine Streifen. Somit wird es für die Fliegen nahezu unsichtbar und somit seltener gestochen. Da die Tse-Tse-Fliege neben den Einzellern der Schlafkrankheit auch die Erreger der oft tödlichen Nagana-Seuche übertragen, haben die Zebras einen deutlichen Selektionsvorteil. Bei deinem nächsten Spaziergang und guten Beobachtungen weißt du jedenfalls Bescheid, wer sich mit Mimese tarnt oder wer mit Mimikry warnt. Ich hoffe, du hast viel gelernt. Tschüss und bis zum nächsten Mal.

Mimikry und Mimese – extreme Anpassung an die Umwelt Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Mimikry und Mimese – extreme Anpassung an die Umwelt kannst du es wiederholen und üben.
  • Gib die Überlebensstrategie der verschiedenen Lebewesen an.

    Tipps

    Mimese ist die Tarnung durch farbliche und gestalterische Anpassung an die Umgebung.

    Bei der Fliege handelt es sich um eine Schwebfliege. Fällt dir etwas auf?

    Lösung

    Mimese ist die Tarnung durch Anpassung an die Umgebung. Dabei handelt es sich um eine farbliche und gestalterische Anpassung. Einige Tiere wie der Hase haben eine farbliche Anpassung, die sich sogar im Laufe der Jahreszeiten ändert (Tarnung). Andere Tiere wie die Stabheuschrecke nehmen sogar die Gestalt der Umgebung an (Mimese).

    Andere Lebewesen tarnen sich nicht, sondern heben sich auffällig von ihrer Umgebung ab. Diese Warntrachten sollen mögliche Feinde vor Giften oder ähnlichen Gefahren warnen, um so verschont zu bleiben.

    Einige Lebewesen wie die Schwebfliege kopieren diese Trachten, um eine ähnliche Warnung auszusenden, obwohl sie gar nicht giftig sind. Diese Nachahmung nennt man Mimikry.

  • Beschreibe die Überlebensstrategien der folgenden Tiere.

    Tipps

    Überlege dir, in welchem Lebensraum die jeweiligen Tiere leben und wie ihre Erscheinung in der Umgebung wirkt.

    In freier Natur ist es schwierig, den Blattschmetterling zwischen Blättern zu erkennen.

    Lösung

    Mimese ist die Tarnung durch Anpassung an die Umgebung. Einige Tiere wie der Tintenfisch können sich nur farblich an die Umgebung anpassen. Andere Tiere wie der Blattschmetterling ahmen ihre Umgebung exakt nach. Manchmal bezieht sich die Tarnung aber auch auf bestimmte Organismen. So ist das Zebra durch seine Streifen zwar recht auffällig, für die Komplexaugen von Fliegen und Mücken ist das Zebra aber kaum sichtbar. Giftige Lebewesen wie Wespen tarnen sich nicht, sondern heben sich auffällig von ihrer Umgebung ab. Diese Warntrachten sollen mögliche Feinde abschrecken. Einige Lebewesen wie die Schwebfliege kopieren diese Trachten, um eine ähnliche Warnung auszusenden, obwohl sie gar nicht giftig sind. Diese Nachahmung nennt man Mimikry.

  • Erkläre die jeweilige Form der Nachahmung.

    Tipps

    Mimese nutzen Lebewesen, um unentdeckt zu bleiben.

    Als Mimikry wird die Nachahmung einer Art bezeichnet.

    Lösung

    Ob es sich um eine Mimese (Tarnung) oder eine Mimikry (Täuschung/Kopie) handelt, ist recht leicht zu bestimmen. Bei beiden Varianten handelt es sich um eine Nachahmung. Während die Mimese jedoch dazu dient im Verborgenen zu bleiben, möchte die Mimikry auffallen. Die Mimese kann daher genutzt werden, um sich selbst vor Feinden zu schützen oder sich unbemerkt an Beute anzuschleichen, während die Mimikry eine offensichtliche Warnung sein kann oder andere Arten provokant anlocken soll.

  • Erläutere das Versuchsergebnis im Experiment mit der Korallenschlange.

    Tipps

    Bei einer wirksamen Mimikry werden auch nicht giftige Tiere weniger von Feinden angegriffen.

    Ist es wichtig, dass sich unterschiedliche Tierarten kennen, um Gefahrenquellen zu erkennen?

    Lösung

    Das Experiment verdeutlicht, dass die Mimikry eine effektive Form der Nachahmung zum Schutz vor Feinden darstellt. Jedoch nur, wenn dem Feind die echte Gefahrenquelle bekannt ist, vor der er gewarnt wird. Kennt ein Fressfeind die Korallenschlange nicht, ist auch deren Nachahmung wenig effektiv. In dem Fall wäre selbst die echte Korallenschlange zunächst einigen Angriffen ausgesetzt. Das Experiment verdeutlicht die Koevolution zwischen Fressfeind, Verteidigungsstrategie und Nachahmung.

  • Analysiere die Aussagen zur Mimese.

    Tipps

    Ein Bespiel für die Mimese ist die Stabheuschrecke.

    Lösung

    Mimikry und Mimese sind beides Nachahmungen. Während die Mimese jedoch die Gestalt der Umgebung kopiert, um sich vor Feinden tarnen zu können, ist die Mimikry eine Nachahmung anderer Arten, um deren evolutiven Vorteil zu nutzen.

    Das kann eine Nachahmung einer Warntracht sein, um Giftigkeit vorzutäuschen, aber auch z.B. Lockdüfte zum Anlocken von Bestäubern oder Beute.

  • Leite Erkenntnisse aus dem Experiment zur Mimikry ab.

    Tipps

    Die Qualität der Nachahmung richtet sich nach der Notwendigkeit.

    Lösung

    Mimikry ist im oberen Beispiel eine Anpassung an einen Fressfeind. Die Warntracht soll eine Giftigkeit vortäuschen, die gar nicht vorhanden ist. Das Jagen der Schwebfliegen kostet die Vögel jedoch Energie. Zudem kommt das Risiko hinzu, dass es sich bei der Beute um eine echte Wespe handelt und der Vogel gestochen wird. Dieses Risiko wird eher bei großer Beute eingegangen, die den Aufwand auch wert ist. Der so herrschende Selektionsdruck auf die großen Schwebfliegenarten hat deren Mimikry immer weiter verbessert, da nur diejenigen überlebten, die einer Wespe sehr ähnlich sahen. Im Laufe der Evolution passten sich die großen Schwebfliegen somit immer weiter ihrem Vorbild an, während sich kleine Schwebfliegen auch eine schlechtere Nachahmung leisten konnten.

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