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Choloplasten und Tiere

Aron

Einfacher Mehrzeller
Chloroplasten und Tiere

Guten Tag,

ich habe eine Frage die mir schon seit längerem im Kopf rumschwirt.
Warum haben Tiere, mit wenigen ausnahmen, keine Chloroplasten ?

Ich meine, wenn man Bedenkt das es einen evolutionstheoretisch einen Nachteil geben muss würde ich diesen Gerne wissen.
An und für sich wäre es doch "nett" noch ein wenig extra Energie am Tag zu haben, indem sich ein tierischer Organismus Chloroplasten in den Hautschuppen einlagert, sollte das doch gehen oder?
Euglena ist eines der wenigen Lebewesen, dass beides kann: Mit und ohne Choloplasten Leben. Allerdings: wenn es sich in der Dunkelheit zu oft Teil, teilen sich die Chloroplasten nicht schnell genug mit, so dass einige sterben wenn man sie nur noch mit "Licht" ernährt.

Vielleicht liegt da auch schon der Hase im Pfeffer ;) Evtl kann kein großer Organismus mit Choloplasten leben, weil sich seine Zellen andauernd erneuern. Ich bin mir nicht sicher wie das bei den Pflanzenzellen ist. Ob die sich auch öfter erneuern?

Tut mir leid falls dir Frage zu trivial ist und oder ich einfach nur ein ^^
aber eine gut erläuterte Antwort der Frage, oder der Teilfragen wäre trozdem sehr nett.
 

Joffi

Moderator
Moderator
In der Evolution gehen gerne mal Dinge verloren, wenn auf ihnen kein halbwegs nennenswerter Selektionsdruck liegt. Und wenn man einmal die Chloroplasten verloren hat, dann kann man sie nicht mal eben so wieder her-evolvieren (weil Endosymbionten). Wenn ein Tier sich davon ernährt, Pflanzen oder andere Tiere zu erbeuten, dann hat es - verglichen mit Photosynthese - eine gigantische Energiemenge zur Verfügung. Zusätzliche Photosynthese fällt da kaum noch ins Gewicht. Der Grund, warum Pflanzen mit so lächerlichen Energiemengen auskommen, liegt vor allem daran, dass sie selten im Sprint über die Wiese fegen :D

Hat jemand noch andere Ideen?
 

chefin

Moderator
Moderator
Na, insgesamt wird das schon so sein, wie Joffi das schreibt, aber es erklärt dann nicht die Symbiose zwischen bestimmten Algen und einem Wattwurm aus der Bretagne, ... roscoffi, der erst ein ganz normaler Wurm ist, sich dann die Algen einverleibt und grün wird, dann seine Verdauungsorgane zurückbildet. Interessanter Fall.
Als Lehrerin würde ich ganz einfach antworten: Betreibt das Lebewesen Photosynthese, ist es kein Tier, sondern eine Pflanze! :cool: Einfach, nicht? :D
 

Aron

Einfacher Mehrzeller
Danke erstmal, für die schnellen Antworten :)
diese Links ( ich hoffe sie sind richtig ^^)
Grafik
Artikel dazu
zeigen, dass die Pflanzen mehr Energie umsetzen (pro Gramm) als wir Menschen
(selbst bei niedrigem Stickstoffgehalt), sie liegen oberhalb Kleibers Gesetz'es.

Jeffis, ihre Erklärung leuchtet mir also nicht wirklich ein. Oder ich hab sie nur falsch verstanden?
Auch das Dinge in der Evolution verloren gehen ohne das Selektiondruck vorliegt stimmt, meines wissens nach, nicht. Meistens kosten die "Teile" oder Eigenschaften, die "unnötig" sind, extra Energie,die somit unnötig verbraucht wird und gut für die Paarung eingesetzt werden kann, wenn das "Teil " fehlt.
Somit liegt also eigentlich immer ein Selektiondruck vor, keine Energie zu verschwenden ^^

Cheffin, könnten sie evtl. nochmal den Namen oder eine Lektüre zum Thema des wurmes erwähnen ? ich habe zu roscoffi nur nen Ort in Frankreich gefunden ^^

Wie ist es mit der Erneuerung der Zellen in Pflanzen ? Bleiben Zellen wie die im Palisadengewebe der Blätter solange bestehen bis die Blätter abfallen? Oder werden die Regelmäßig erneuert?

Danke im Vorraus für die kommenden Antworten ;)
 

Joffi

Moderator
Moderator
Ei, da ist noch einiges zu klären, scheint mir. Ich fange mal an hiermit:

"die Pflanzen mehr Energie umsetzen (pro Gramm) als wir Menschen"
=> In der Studie geht es um das sogenannte "Scaling"-Problem. Also die Beziehung zwischen Masse und Energieumsatz pro Gramm. Kernaussage der Studie ist, dass dieser Zusammenhang (Steigung) bei Pflanzen anders ist als bei Tieren. Sie sagt NICHT, dass Pflanzen pro g mehr Energie verbrauchen als Tiere. Ist ja auch völlig abwegig, dass ein Hamster im Vollsprint weniger Energie verbrauchen könnte oder sollte als eine gleichschwere kleine Sonnenblume.

"verloren gehen ohne das Selektiondruck vorliegt stimmt,..., nicht."
=> Selbstverständlich stimmt das und zwar aus genau dem Grund, den Du im Folgesatz erläuterst. Das Mißverständnis liegt wahrscheinlich im Wort "Selektionsdruck". Ich habe es verwendet im Sinne "Selektionsdruck auf der Erhaltung eines Merkmals" und Du hast es wohl verstanden als "Selektionsdruck, etwas zu verlieren".

@Chefin: Saucooles Vieh, das :D. Der faule Hund, der ;)
 

saddy

Einfacher Mehrzeller
Evolutionstechnisch gesehen muss es einen mehr oder weniger signifikanten Nachteil für Organismen geben, dass sie zusätzlich Chloroplasten besitzen, wenn sie sich auch heterotroph ernähren können. Dass dieses Merkmal "mal so verloren gegangen ist" würde ich nicht annehmen, denn sonst würde es auch keine Menschen mit großen Ohren geben. (Denn deren Aufbau kostet ja auch mehr Energie und sollte eigentlich von der Evolution eliminiert worden sein) Damit müsste es also wenigstens einen geringen Prozentsatz photosynthetisch aktiver (*g) Menschen geben.
Wo aber liegt der Nachteil für den Organismus, wenn er doch durch die Photosynthese zusätzliche Energie fast ohne Aufwand gewinnen könnte?

@chefin:
"Betreibt das Lebewesen Photosynthese, ist es kein Tier, sondern eine Pflanze! Einfach, nicht?"
Das wurde mir in der Schule auch beigebracht. Wie man aber schon am einfachsten Beispiel einiger Euglena-Arten oder an manchen Cyanobakterien sieht stimmt die Aussage nicht so ganz...
Der Umkehrschluss wäre auch nicht zulässig, da es auch heterotrophe Pflanzen gibt. (zB Fleischfressende)
 

Joffi

Moderator
Moderator
Hui, eine Evolutionsdiskussion, da simma dabei :D

"Merkmal "mal so verloren gegangen ist" würde ich nicht annehmen"
=> Das ist schon möglich. Man stelle sich eine schlichte Punktmutation vor, welche ein zentrales Element der Chloroplasten betrifft und sie damit schlagartig für dieses Individuum funktionslos macht (sehr einfach vorstellbar). So, um nu zu verhindern, dass diese Mutation sich per Drift ausbreiten kann, muß es schon messbar weniger Nachkommen produzieren als seine Kollegen. Wenn der Nachteil vernachlässigbar ist, dann ist der Erhaltungsdruck auf dem kompletten Chloroplasten fort und er verschwindet nach und nach.
Vorraussetzung ist "Wenn der Nachteil vernachlässigbar ist...". Solange es genug zu futtern gibt bzw. die Energie aus dem Futtern wesentlich mehr ist als der Anteil der Photosynthese. Und das war ja mein zentrales Argument.

"muss es einen ... signifikanten Nachteil für Organismen"
=> Nope, muss es net. Je schwächer der Druck auf einem Merkmal, umso mehr fängts das driften an. Oben hab ich mal ein Beispiel für viele erläutert. Wenn der Nachteil oder Vorteil einer Variante klein ist (und/oder die Population klein ist), dann verschwindet es oder breitet sich auf alle aus, kann niemand sagen.
 

saddy

Einfacher Mehrzeller
Joffi;9173 hat geschrieben:
Wenn der Nachteil vernachlässigbar ist, dann ist der Erhaltungsdruck auf dem kompletten Chloroplasten fort und er verschwindet nach und nach.

Warum sollte denn die chloroplastentragende Zelle eher verschwinden als die ohne? Es sollte es doch zumindest zu einer Gleichverteilung kommen!
 

Joffi

Moderator
Moderator
Genau! Die einen nennt man Pflanzen, die anderen Tiere :D

Ne, nur Spaß, weiß schon was Du meinst. Aber es geht halt ständig was kaputt (loss of function-Mutationen) und wenn das egal ist, dann ist es halt irgendwann wech.
 

Aron

Einfacher Mehrzeller
Aber es ist schon krass das es halt Verhältnissmäßig wenig (eigentlich gar keine) Tiere mit Chloroplasten gibt. Ich kann mir nicht vorstellen, das es eine einfache Punkt Mutation ist.

Kann mir jemand sagen wie der Energie Umsatz einiger Beispiel Pflanzen aussieht?
Wenn es wirklich viel weniger ist als beim Tier, dann geb ich mich zu frieden :)

oder um eine eventuell untergegangene Frage noch mal zu wiederholen

"Wie ist es mit der Erneuerung der Zellen in Pflanzen ? Bleiben Zellen wie die im Palisadengewebe der Blätter solange bestehen bis die Blätter abfallen? Oder werden die Regelmäßig erneuert?"

Danke wiederum im Vorraus =)
 

saddy

Einfacher Mehrzeller
Joffi;9178 hat geschrieben:
Genau! Die einen nennt man Pflanzen, die anderen Tiere :D

Du meintest das vielleicht scherzhaft, aber ich glaube das ist des Lösung die Problems! Da hätte man doch gleich drauf kommen können... Dass wir immer in Kästen und Kategorien denken müssen...
 

Kampfmuzel

Moderator
wie es mit der erneuerung von pflanzlichen zellen aussieht, weiss ich auch nicht.
für mich stellt sich bei der diskussion eher die frage, warum sollte es sich für ein tier überhaupt lohnen chloroplasten zu haben?
tiere bewegen sich im raum. je nach dem wie der lebensraum aussieht und wie die gewohnheiten des tieres sind, ist es doch eher unwahrscheinlich, dass es überhaupt zu einer lohnenden lichtausbeute kommt, oder?!
das entsprechende tier müsste also von natur aus in einem sonnigen lebensraum unterwegs sein, oder mehrere stunden am tag in der sonne liegen.
und dann kommt ja noch dazu, dass viele tiere zum schutz vor kälte oder hitze ein entsprechendes haar- oder federkleid besitzen.
der besitz von chloroplasten käme also nur für wechselwarme tiere in frage.

im grunde geht es hier doch um zwei grundlegende lebensweisen: autotroph oder heterotroph, das ist hier die frage! :D
 

Torben

Moderator
Moderator
Außerdem muss man noch bedenken, wie man sich am besten an die jeweiligen Bedingungen anpasst:
Will man vom Sonnenlicht leben, muss man eine möglichst große Oberfläche der Sonne zuwenden. Dies ist jedoch extrem unpraktisch, wenn man sich bewegen möchte. Da muss man möglichst kompakt gebaut sein.

Somit stehen Tieren nur ein Bruchteil der Zellen überhaupt dort zur Verfügung, wo Sonnenlicht anfällt, nämlich an der Obrfläche. Nun wäre aber der Aufwand, der betrieben werden müsste um dort Photosynthese zu betreiben relativ groß, da ja ganz eigene Stoffwechselwege, Chloroplasten usw. vorhanden sein müssten. Die Chloroplasten müssten sogar in ALLEN Zellen (zumindest zu Beginn) vorhanden sein, was natürlich Energie verbraucht.

Dann wäre, wie bereits mehrfach beschrieben, die Energie die entstehen würde nur ein Bruchteil dessen, was ein Tier braucht um sich bewegen zu können.

Also ist es nicht nur unnütz, sondern vermutlich sogar hinderlich, dass Tiere Photosyntheses betreiben.


Und zum Thema Zellerneuerung: Pflanzen können sich deutlich stärker regenerieren, als Tiere. Das müssen sie auch, da sie Feinden ja nicht aus dem Weg gehen können. Einen Baum beschneidet man jedes Frühjahr, um ihn in die richtige Form zu bringen. Wenn man einem Menschen die Finger abschneidet, hat er im nächsten Jahr vermutlich keine neuen.
Auch das Abschlussgewebe wird bei Pflanzen regelmäßig erneuert (soweit sie mehrjährig sind...).
Auch hier werden also die unterschiedlichen Strategien von Tier und Pflanze deutlich: Tiere werden nach einem sehr genauen Bauplan erstellt, um all ihre Funktionen optimal ausführen zu können. Um Verletzungen zu vermeiden fliehen sie einfach. Pflanzen dagegen können nur Feinden ausweichen, indem sie in eine andere Richtung wachsen und infiziertes Gewebe stoßen sie einfach ab, und lassen neues Wachsen.
 

Aron

Einfacher Mehrzeller
@Kampfmuzel:

Warum sollte ein Tier, mit Chloroplasten, den in einem sonnigen Lebensraum leben müssen. Es gibt auch grüne Pflanzen, welche mit wenig Licht auskommen oder?.
Und es gibt auch das ein oder andere Tier was ohne Fell oder Federn lebt.
Es geht mir ja gar nicht darum das ALLE Tiere Choloropasten haben sollten, eher das es fast gar kein Tier gibt, welche diese nutzem.

@Torben
Ich sage auch nicht das sie vom Sonnenlicht leben sollen, jediglich ein wenig Zusatz Energie bekommen wäre nett ^^.
Torben;9193 hat geschrieben:
Aufwand, der betrieben werden müsste um dort Photosynthese zu betreiben relativ groß, da ja ganz eigene Stoffwechselwege, Chloroplasten usw. vorhanden sein müssten
Der Auffwand Phososythese zu betreiben ist nicht größer als ihr Nutzen.
Alles was Pflanzen für den Stoffwechsel haben, haben wir auch ( oder nicht ? )
Wir würden sogar essenziele Nährstoffe selber herstellen können. Und wären damit nicht mehr stark Abhängig von Pflanzen.

Und das Cholorplasten vorhanden sein müssen ... nja .. wenn man bedenkt dass Proplasten reichen würden, für den Anfang ... schließlich sind Mitochondrien genug da ^^

Zum Thema _Zell_erneuerung : Das was du am Anfang beschreisbt ist eher Organerneuerung. Es ist mir durch aus klar, dass einge Bäume ihr Blätter jährlich erneuern ^^.

Prinzipel geht es mir eher um Zellen die Choloplasten tragen, werden diese erneuert ?
Bei Zellen in einem Baumstamm, bin ich mir fast sicher dass diese nicht ernauert werden.
Meresteme in Wurzeln und Apikal teilen sich auch regelmäßig, klar.
Nur eben hab ich von Zellen des Pallisadengewebes noch nie gehört das sie sich vermehren. Eigentlich sind diese doch Ausdifferenziert und teilen sich nicht mehr, oder?

Und was man so, glaube ich, nicht stehen lassen kann :
Torben;9193 hat geschrieben:
Auch hier werden also die unterschiedlichen Strategien von Tier und Pflanze deutlich: Tiere werden nach einem sehr genauen Bauplan erstellt, um all ihre Funktionen optimal ausführen zu können. Um Verletzungen zu vermeiden fliehen sie einfach. Pflanzen dagegen können nur Feinden ausweichen, indem sie in eine andere Richtung wachsen und infiziertes Gewebe stoßen sie einfach ab, und lassen neues Wachsen.

Pflanzen werden auch nach einem sehr genauen Bauplan "erstellt" um all ihre Funktionen optimal ausführen zu können. Es gibt ausreichend Beispiele, wo Menschen ( für meinen subjektiven Geschmack ) unförmig "gemacht" werden durch, Ringe(um Hals), Speziele Schuhe(damit die Füße Kleiner werden) etc,
um spezielen Schönheitsidealen gerecht zu werden. Das ist in etwa das Gleiche wie wenn man einen Baum an einer Seite des Hauses pflanzt wo nur wenig Licht ist, oder Kartoffeln im Dunkeln Quellen läst, sie entwickeln sich nicht "normal" sondern eben so wie man es kennt und erwartet -_-
ich hoffe es ist klar was ich ausdrücken will ^^
 
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