Allelopathie, was ist denn das?

  • Hallo,
    wer den aktuellen MA gelesen hat, wird bestimmt am Anfang über den Vorgang der Allelopathie gestolpert sein. Da das Thema allerdings nur kurz angerissen wird, habe ich mir mal die Arbeit gemacht, dieses Phänomen ein bisschen genauer zu beleuchten.


    Bei der Allelopathie handelt es sich grob gesagt, um Substanzen, die Organismen bilden, um sich vor Fressfeiden oder Konkurrenz zu schützen.
    Vor bei allem Pflanzen und anderen unbeweglichen Lebewesen ist dies zu beobachten.
    Die Substanzen, die zur Allelopathie dienen, werden von der Pflanze unter hohem Energieeinsatz gebildet. Und zwar werden aus den Aminosäuren Phenylalanin und Tyrosin Phenolcarbonsäuren, Tannine, Flavonoide, Stilbene und Lignine erzeugt.
    Da diese Substanzen sogar für die produzierende Pflanze selber schädlich sind, muss die Pflanze auch noch Energie aufwenden, um diese Substanzen sicher zu speichern und zu transportieren.
    Ein Problem bei der Allelopathie ist, dass ein Großteil dieser Substanzen wasserlöslich sind, und sich in dem abgeschlossenen Raum eines Aquariums anreichern können.


    Ausflug in die Evolution
    Einige Landpflanzen sind im Laufe der Evolution vom Land wieder zurück ins Wasser gegangen. An Land brauchten diese Pflanzen einen Stützapparat. Dieser Stützapparat wurde aus Lignin gebildet (Holz bei Bäumen ist der bekannteste Vertreter von Lignin). Im Wasser jedoch ist so ein starker Stützapparat nicht nötig, da der Auftrieb so groß ist, dass der Sproß auch ohne Unterstützung von Lignin aufrecht stehen bleiben kann.
    von daher wurde der Gehalt an Lignin immer weiter zurückgefahren. Doch so ganz unnütz war die Fähigkeit Lignin zu synthetisieren dann doch nicht. Es stellte sich heraus, dass die phenolischen Voräufersubstanzen des Lignins sich hemmend auf viele Lebenwesen auswirkten. Die Pflanzen mussten also nicht erst was komplett Neues lernen, um Feinde abzuwehren, sondern konnten auf Stoffwechselvorgänge zurückgreifen, die sie im Prinzip schon hatten.
    Allerdings geht die Forschung davon aus, dass durch Mutationen die allelopathische Wirkung wesentlich verstärkt wurde.


    Nachgewiesene allelopathische Substanzen:
    Es gibt eine Vielzahl von allelopathischen Substanzen und jede hat verschiedene Hemmwirkungen auf spezielle Organismen. Also nicht jede Substanz wirkt gleich hemmend auf andere Organismen.
    Bekannt sind: Alpha- Asaron, Apigenin, Chlorogensäure, Cyanidin, cyanogene Verbindungen, Dihydroactinidiolid, Dihydoxythiobinurpharadin, Ellagsäure, Ferulasäure, Gallussäure, Isoorienin, Kaffesäure, Kämpferol, Linolsäure, Luteolin, Nikotin, oxygenierte Fettsäuren, p-Cumarsäure, p-Hydoxybenzoesäure, Phenylprobane, Protocatchusäure, Quercetin, Rutin, Sinapinsäure, Steroide, Syringasäure, Schwefel, Tellimagrandin, trans-Zimtsäure, Tannin, Vanillin !!!, Vitexin
    Warum ich das Vanillin mit Ausrufezeichen gemacht habe? Nun, Vanillin wirkt erwiesenermaßen hemmend auf Cyanobakterien, allerdings auch auf Nitrifikationsbakterien.


    Obwohl Pflanzen in der Lage sind, allelopathische Substanzen zu bilden, hat sich in der Wissenschaft herausgestellt, dass die Einzelsubstanz eigentlich nur recht schwache Wirkungen hat. Es wird daher angenommen, dass die Kombination ausschlaggebend ist.
    Übrigens sind Pflanzen mit einem hohen Gehalt an Phenolen (ca. 6%) schwer verdaulich. Vielleicht ist das mit ein Grund, warum es Algen im Meerwasser gibt, die nicht oder kaum gefressen werden.


    Leider ist es so, dass die Allelopathie nur im Betreff auf Süßwasser und auch Landpflanzen recht gut erforscht ist. Was Algen im Meerwasser angeht, herrscht ziemliche Flaute. 1995 gibt es dazu von Villele und Verlaque eine Arbeit. Und zwar wird für wahrscheinlich gehalten, dass durch Terpenoide der Caulerpa taxilifolia Unterwasserwiesen mit dem Seegras Posidonia oceanica geschädigt werden. (Changes and degradation in a Posidinia oceanica bed invaldes by the introduced tropical alga Caulerpa taxifolia in the North Western Mediterranean)


    Von daher habe ich mich von Anfang an entschlossen, im Algenbecken über Aktivkohle zu filtern. ^^


    lg
    Beate

  • Hier kann nun über den ausgezeichneten Bericht von Beate diskutiert werden.

    Beste Grüße
    Harald


    Freunde gibt es viele. Nur die Echten wird man erkennen.

  • Hi,
    sehr intetessanter Beitrag!
    Solche Überlegungen könnten auch wichtig sein bei der Planung eines Beckens mit sowohl Algen als auch Korallen und Doktorfischen, die dann bestimmte Algen nicht fressen sollten.

  • Allelopathie kennt ma ja nicht nur von den Algen. Auch bei den Korallen, dort ist die Forschung schon etwas weiter, nicht zuletzt durch die Humanmedizin.


    Neben dem Fraßschutz dienen die chemischen Stoffe auch dem Kampf um Siedlungsraum (Allelopathie). Dazu werden die toxischen Stoffe der Octokorallen in das umgebende Wasser ausgeschieden. Bei Experimenten in Meerwasseraquarien wurde festgestellt, dass schon geringe Konzentrationen ausreichen, um Acropora- und Porites-Steinkorallen zum Ausstoß ihrer Zooxanthellen zu bewegen und somit auszubleichen, ein Vorgang, der zum Absterben der Steinkorallen führen kann. Das gleich kennt man auch von Schwämmen.

    Beste Grüße
    Harald


    Freunde gibt es viele. Nur die Echten wird man erkennen.

    Edited once, last by Harald ().

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