Ernährung, Nutrition, Aufnahme fester, flüssiger und gasförmiger organischer und anorganischer Substanzen zur Deckung des Energiebedarfs aller Lebensvorgänge (Energie, Energiekonservierung, Energiestoffwechsel, Energieumsatz, Leben, Stoffwechsel). Nach den verwertbaren Energiequellen kann man zwischen chemotrophen (Energiegewinn aus chemischen Reaktionen) und phototrophen (Nutzung der Energie des Sonnen-Lichts in der Photosynthese; Lichtfaktor) Organismen unterscheiden (Chemotrophie, Chemolithotrophie, Chemoorganotrophie, Phototrophie; ä vgl. Tab. ). Chemotrophe und phototrophe Organismen, die keine organischen Verbindungen zum Wachstum benötigen, werden auch als autotrophe Organismen (Autotrophie) den heterotrophen gegenübergestellt, die als Energie- und Kohlenstoffquelle (Kohlenstoff, Kohlenstoffkreislauf) organische Verbindungen verwerten (Dissimilation, Heterotrophie). Man nimmt an, daß die ersten Organismen auf der Erde (Erdgeschichte, Leben) heterotroph waren und die in der „Ursuppe“ (Urozean) zahlreich vorhandenen organischen Verbindungen nutzten (abiotische Synthese; ä chemische und präbiologische Evolution ). Erst nach der Erschöpfung dieser ursprünglichen Nahrungsvorräte lag ein Selektionsdruck (Selektion) auf der Fähigkeit zur Synthese derartiger Substanzen, was die Evolution der chemo(auto)trophen und photo(auto)trophen Organismen förderte. Zusammen mit dem Wechsel von einer reduzierenden zu einer oxidierenden Erd-Atmosphäre (Abb.) ergaben die nun wieder in großer Menge vorhandenen komplexen organischen Verbindungen erneut eine günstige Entwicklungsmöglichkeit für heterotrophe Organismen. – Für das normale Wachstum der Pflanzen sind eine Reihe von chemischen Elementen erforderlich (Nährsalze), die nach dem mengenmäßigen Anteil als Makronährstoffe – in absteigender Reihenfolge: C (Kohlenstoff), H (Wasserstoff), O (Sauerstoff), N (Stickstoff), S (Schwefel), P (Phosphor), K (Kalium), Ca (Calcium)), Mg (Magnesium), Fe (Eisen) – oder Mikronährstoffe bzw. Spurenelemente – Mn (Mangan), Cu (Kupfer), Zn (Zink), Mo (Molybdän), B (Bor), Cl (Chlor) – bezeichnet werden. Der Übergang ist aber, z.B. beim Eisen, fließend. Die Elemente Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff werden bei grünen Pflanzen aus CO₂ (Kohlendioxid) und H₂O (Wasser) im Rahmen der Photosynthese, die übrigen in ionischer Form aus dem Boden gewonnen (Düngung, Dünger, Nährstoffhaushalt). Experimentell lassen sich die Bedingungen der Pflanzenernährung durch Kultivierung in Nährlösungen definierter Zusammensetzung untersuchen. Beim Fehlen essentieller Ionen zeigt die Pflanze bestimmte Mangelkrankheiten. – Innerhalb des Tierreichs bestehen große Unterschiede im Nahrungsbedarf (Nahrungsspezialisten) und in der Fähigkeit, eigene Nahrungsbestandteile zu synthetisieren, bzw. der Notwendigkeit, essentielle Nahrungsbestandteile aufnehmen zu müssen. Oftmals ist im Verlauf der tierischen Evolution durch den Ausfall entsprechender Enzyme die Fähigkeit zur Synthese von Nahrungsbestandteilen verlorengegangen, die damit essentiell wurden (essentielle Nahrungsbestandteile). Je nach dem bevorzugten Nahrungstyp werden Herbivora (Herbivoren, Pflanzenfresser) von Carnivora (Fleischfresser) oder Omnivora (Omnivoren, Allesfresser) unterschieden. Mundwerkzeuge (Abb.) und Verdauungsorgane (Verdauung, Darm) sind den Nahrungstypen mehr oder weniger eng angepaßt ( Darm , Verdauung I–III). Verschiedene Formen der Spezialisierung innerhalb dieser Gruppen auf eine Nahrungsart (z.B. eine Futterpflanze), wenige ausgewählte oder viele verschiedene werden mit den Begriffen monophag, oligophag bzw. polyphag gekennzeichnet. Innerhalb der Gruppe der Monophaga gibt es ausgesprochene Nahrungsspezialisten, wie die Raupen des Maulbeerspinners (Seidenspinner), die Raupen der Wachsmotten und anderer Schmetterlinge, den Koala (lebt nur von Eucalyptusblättern) oder den Panda oder Bambusbär (spezialisiert auf Bambusspitzen). Oligophag sind z.B. eine Reihe von auf Kohlsorten spezialisierten Insekten oder der Kartoffelkäfer, der zwar Kartoffelpflanzen bevorzugt, aber auch andere Nachtschattengewächse (Tomaten) nicht verschmäht. – Die Art der Nahrungsaufnahme hängt eng mit dem Lebensformtypus eines Tieres zusammen ( ä vgl. Tab. ). Im Wasser (Ernährungstypen in Gewässern) ist der oft sessile Typ des Strudlers häufig anzutreffen, der mittels Tentakeln oder Wimpern (Flimmerepithel) einen Wasserstrom erzeugt, in dem kleine Partikel verschiedener Herkunft und Zusammensetzung an die Mundöffnung herantransportiert werden. Verständlicherweise ist diese Form der Nahrungsaufnahme meist eng mit der Atmung verknüpft (Atmungsorgane). Bei den Filtrierern sorgen verschiedene reusenartige oder sonstige Einrichtungen dafür, daß nur Nahrungsbrocken bestimmter Größe aus dem Wasserstrom zurückgehalten werden. Unter den Substratfressern gibt es solche, die hauptsächlich Erde mit darin enthaltenen Bestandteilen durch sich hindurchschleusen (Bodenorganismen), und andere, die speziell faulendes Substrat (Saprophaga [Saprophagen], auch Saprophyten) oder Kot (Koprophaga,Koprophagen) bevorzugen. Weitere Formen des Nahrungserwerbs praktizieren die Weidegänger, Sammler, Jäger und Fallensteller, die hierzu zum Teil mit hochspezialisierten Mundwerkzeugen und entsprechenden Sinnesorganen ausgestattet sind. Spezielle Anpassungen findet man bei Parasiten. Als Ektoparasiten besitzen sie stechend-saugende Mundwerkzeuge, mit denen sie Pflanzenzellen oder tierische Wirte anstechen, als Endoparasiten sind ihre Mundwerkzeuge häufig (ebenso wie ihr Darm) völlig reduziert, und sie nehmen die Nahrung über die gesamte Körperoberfläche auf. – An verschiedenen Stellen des Tierreichs sind Formen der Vorratshaltung entwickelt worden, die meist mit der Aufzucht der Nachkommen in Zusammenhang stehen. Beispiele bilden die Anlage von Pilzgärten bei Ameisen (Farbtafel), die regelmäßig abgeerntet werden, die Produktion von Honig aus Pollen und Nektar im Magen der Biene (Honigbiene), die Anlage von Milchdrüsen bei den Säugern oder auch die Vorverdauung der Nahrung im Kropf einiger Vögel (Kropfmilch). – Vor Aufnahme der Nahrung (Nahrungsmittel) erfolgt meist eine Nahrungswahl (optimale Nahrungswahl), die durch die Reizung von Chemorezeptoren durch eine Reihe von nahrungsspezifischen und unspezifischen Substanzen bzw. deren genau abgestimmte quantitative Zusammensetzung getroffen wird (chemische Sinne). Dabei können anziehende und abstoßende Substanzen (Attraktantien und Repellentien) eine Rolle spielen. Für viele Insekten wirken z.B. die Senföle und Glykoside der Kohlpflanzen als Repellents, für die erwähnten Nahrungsspezialisten bilden sie hingegen den adäquaten Reiz zur Nahrungsaufnahme. Zahlreiche blutsaugende Insekten (Blutsauger) sprechen positiv auf Muskel-Adenylsäure (Adenosinmonophosphat), Milchsäure, Buttersäure (Schweiß) und Kohlendioxid (bei Menschen und Säugern) an (auch Wärme wirkt hier anziehend), und zwar so spezifisch auf deren definierte Zusammensetzung, daß sie Kinder von Erwachsenen und männliche von weiblichen Personen unterscheiden können. Nicht alle potentiell vorhandenen Nahrungsstoffe können von den Höheren Tieren in der der Nahrungsaufnahme angeschlossenen Verdauung ohne weiteres verwertet werden (z.B. Nucleinsäuren und die β-glykosidisch aufgebauten Polysaccharide wie Cellulose). Hier werden vielfach Endosymbionten (Endosymbiose, Symbiose) benötigt, die mittels spezifischer Enzyme (Cellulase) diese Substanzen aufschließen können (celluloseabbauende Mikroorganismen). Nahrungs- und speziell Proteinquellen für den Wirtsorganismus sind dann meist die Symbionten selbst (Wiederkäuer). – Die Ernährung des Menschen ( ä vgl. Tab. ) entspricht der der tierischen Allesfresser. Dabei kann allerdings die Zusammensetzung der Nahrung, d.h. der Anteil der Grundbestandteile (Nahrungsmittel), lokalen wie auch nationalen oder kulturellen Schwankungen unterliegen und ist zum Teil auch weltanschaulich begründet (Vegetarier). Mangelerscheinungen (Nahrungsmangel, Mangelkrankheiten, Eiweißmangelkrankheit) treten im allgemeinen bei einer Mischkost, die in hungerstillender Menge (Hunger) aufgenommen wird, nicht auf. Allerdings ist wichtig, eine einseitige Zusammensetzung der Nahrung zu vermeiden und eine ausreichende Zufuhr der essentiellen Nahrungsbestandteile zu gewährleisten, was in den Entwicklungsländern auch heute noch auf nahezu unüberwindliche Schwierigkeiten stößt. Mit dem Problem der Welternährung beschäftigt sich besonders die FAO. – Von künstlicher Ernährung (u.a. parenterale Ernährung) spricht man, wenn Nährstoffe unter Umgehung des Magen-Darm-Trakts direkt in die Blutbahn eingeführt werden. Die künstliche Ernährung dient zur Bekämpfung schwerer Stoffwechselstörungen, wie sie nach Unfällen oder auch Operationen auftreten. Über eine große Hohlvene werden konzentrierte Nährstofflösungen infundiert, die neben Aminosäuren und Zuckern auch Fettemulsionen enthalten. Ackerbau, Bevölkerungsentwicklung, Borlaug (N.E.), Boyd-Orr (J.), Ernährungsphysiologie (Tab.), Ernährungswissenschaft, essentielle Nahrungsbestandteile (Tab.), food design, functional food, Huxley (J.S.), Landwirtschaft, Nahrungsmittel (Tab.), Nahrungskette, Nahrungspyramide, Nährwert, Novel food, optimale Nahrungsnutzung, Revier, Rubner (M.), Stoffwechselintensität, Unterernährung, Vitamine. ä Ernährung .

K.-G.C./G.S./L.M.

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