"Obacht, Raupen im Anmarsch!"

28. April 2014, 21:11
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Schutz vor Fressfeinden: Tomatenpflanzen setzen flüchtige Alarmmeldungen ab, die doppelt wirksam sind

Tokio/Wien - Lange traute man nur Menschen und einigen Tieren die Fähigkeit zur Kommunikation zu. Doch seit gut drei Jahrzehnten weiß man, dass auch vermeintlich primitive Pflanzen über eine Art von "Sprache" verfügen.

1983 behaupteten Forscher erstmals, dass bestimmte Baumarten ihre Nachbarn vor Insekteninvasionen warnen. Die Bäume würden flüchtige organische Verbindungen (VOCs für Volatile Organic Compounds) in die Luft abgeben, wenn sie von Fressfeinden befallen würden. Die anderen Pflanzen würden diese Duftstoffe wahrnehmen, könnten sich auf die potenzielle Bedrohung einstellen und etwa vorbeugend Abwehrgifte produzieren.

Dass hirnlose Bäume Botschaften senden und empfangen können, war damals eine mittlere Sensation. Nach anfänglicher Skepsis liegen mittlerweile eine ganze Reihe von Studien vor, die Warnsignale von Pflanzen entschlüsseln konnten. Mittlerweile geht es nicht mehr um die Frage, ob Pflanzen kommunizieren, sondern darum, wie. Die Vermutung ist, dass Pflanzen zur Verteidigung gegen Schädlinge einen chemischen Cocktail produzieren, der als eine Art Alarmanlage fungiert.

Ausgelöst wird die womöglich elektrisch, wie der Molekularbiologe Ted Farmer (Universität Lausanne) im Vorjahr bei Experimenten mit der Ackerschmalwand, der Lieblingsversuchspflanze der Botaniker, zeigen konnte. Es veränderte sich nämlich die elektrische Spannung der Blätter, wenn man auf diese Afrikanische Baumwollwürmer setzte. Bei diesen Raupen handelt es sich um Larven eines Kleinschmetterlings aus der Familie der Eulenfalter. Sekunden später produzierte die Pflanze das Hormon Jasmonsäure, das wiederum natürliche Feinde der Schädlinge anlockt.

Auch von Tomatenpflanzen wusste man, dass diese bei Insektenangriffen reagieren und ihre Artgenossen in der Umgebung zur verstärkten Produktion von Abwehrstoffen anregen. Doch unklar war bislang, wie dieses Frühwarnsystem genau funktioniert. Doch nun dürften japanische Forscher um Kenji Matsui (Universität Yamaguchi) das Rätsel gelöst haben.

Für ihre Untersuchung im US-Fachmagazin PNAS verwendeten sie Tomatenpflanzen, die streng isoliert und bei genau kontrollierter Luftströmung gezüchtet wurden. Auf einige der Blätter setzten die Forscher diesmal Asiatische Baumwollwürmer, andere Blätter wurden ohne Fressfeindbefall belassen. Die Analyse der Luft, die über die befallenen Blätter strich, wies einerseits einen erhöhten Anteil der Chemikalie (z)-3-Hexenyl-Vicianosid (HexVic) auf, wie die Forscher schreiben. Von HexVic weiß man wiederum, dass es das Wachstum der Schmetterlingslarven hemmt.

Das war aber noch nicht alles, was die Luftanalysen auswiesen. Die japanischen Wissenschafter identifizierten nämlich andererseits auch noch eine zweite Substanz, die von den befallenen Pflanzen kam: (z)-3-Hexenol, ein chemischer Vorläufer bei der Bildung des wirksamen HexVic.

Das Resümee der Molekularbiologen: Die Tomaten senden nicht nur chemische Warnmeldungen aus, sie liefern anderen Pflanzen damit sogar einen Grundstoff für ihre Verteidigung. (Klaus Taschwer, DER STANDARD, 29.4.2014)

  • Bei Befall mit Raupen setzen Tomatenpflanzen Substanzen ab, die andere Pflanzen warnen und Raupen schaden.
    foto: junji takabayashi

    Bei Befall mit Raupen setzen Tomatenpflanzen Substanzen ab, die andere Pflanzen warnen und Raupen schaden.

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