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Auch Pflanzen nutzen Biowaffen

Tomaten nutzen die Hilfe eines Pilzes, der in ihren Wurzeln lebt, um sich gegen Würmer zu verteidigen, die an ihren Wurzeln fressen. Foto: Gabbert/dpa
Tomaten nutzen die Hilfe eines Pilzes, der in ihren Wurzeln lebt, um sich gegen Würmer zu verteidigen, die an ihren Wurzeln fressen. Foto: Gabbert/dpa FOTO: Gabbert/dpa
Leipzig/Jena. Viele Gewächse haben ausgeklügelte Strategien entwickelt, um sich gegen Schädlinge verteidigen zu können.

(np) Wenn Pflanzen von Insekten attackiert werden, rufen sie um Hilfe. Dabei lassen sie sich von folgendem Motto leiten: Der Feind meines Feindes ist mein Freund. Pflanzen geben Duftstoffe ab, die Feinde der Schädlinge herbeirufen sollen, die ihnen gerade zu schaffen machen, zeigt eine Untersuchung der Uni Jena und des Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (IDIV). Das IDIV ist ein von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördertes Zentrum mit über 250 Mitarbeitern.

Duftstoffe, mit denen Pflanzen ihren Peinigern Herr zu werden versuchen, sollen zum Beispiel parasitäre Wespen zur Hilfe rufen, die Raupen als Wirtstiere nutzen. Die Wespen legen ihre Eier in den Raupen ab und töten sie dadurch. So gibt es in der folgenden Generation weniger Schmetterlinge und in der Folge weniger Raupen, erklären die Umweltforscher.

Ein internationales Forschungsteam hat nun untersucht, wie sich eine wilde Kohl-Art (Brassica rapa) gegen zwölf Schädlinge wehrt. Dazu gehören Raupen, Blattläuse und eine Nacktschnecke, erklärt Professorin Nicole van Dam von der Friedrich-Schiller-Universität Jena, die gemeinsam mit dem Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung und niederländischen Wissenschaftlern die biologischen Abwehrstrategien untersucht. Überrascht registrierten die Wissenschaftler, dass die Abwehr der Pflanzen dabei sogar auf Insekten anderer Regionen anspricht, die nach Europa eingeschleppt worden sind. Van Dam sieht diese Ergebnisse als "spektakulären Beweis" dafür, wie konkret Pflanzen auf ihre Umwelt reagieren. "Pflanzen haben vielleicht weder ein Nervensystem noch Augen, Ohren oder einen Mund. Doch sie können unterscheiden, wer sie angreift."

In einer Studie mit der Universität Leipzig hatten die Wissenschaftler im vergangenen Jahr bereits herausgefunden, dass Bäume erkennen können, ob ihre Knospen und Triebe von einem Reh angefressen wurden. In diesem Fall setzen sie einen biologischen Abwehrmechanismus in Gang. Nun untersuchten die Biologen Buchen und Bergahorne. Sie fanden heraus, dass auch diese Bäume Rehattacken über den Speichel der Tiere erkennen können. In diesem Fall produzieren die Pflanzen Salizylsäure in ihren Trieben, ein Hormon, das zur Bildung von Gerbstoffen führt. Die wiederum lassen Rehen den Appetit auf Triebe und Knospen vergehen. Zusätzlich steigere das Bäumchen die Konzentration von Wachstumshormonen, so dass weitere Knospen entstehen. Breche dagegen ein Ast oder eine Knospe einfach ab, werde dieser Verteidigungsmechanismus nicht ausgelöst. Stattdessen bilde der Baum in diesem Fall vor allem Wundhormone, erklärt Bettina Ohse, Doktorandin am Institut für Spezielle Botanik und Funktionelle Biodiversität der Uni Leipzig.

Tomatenpflanzen wiederum, die häufig von Würmern befallen werden, die an ihren Wurzeln fressen, nutzen die Dienste eines Pilzes (Trichoderma), der in ihrem Wurzelgewebe lebt. Er hilft seiner Wirtspflanze, sich gegen diese Schädlinge zu verteidigen, indem er in den Wurzeln die Produktion von Substanzen aktiviert, die für die Würmer giftig sind, erklärt Dr. Ainhoa Martinez-Medina von der Universität Jena.

Der Trichoderma-Pilz trainiere die Tomatenpflanzen damit gewissermaßen, sodass sie sich schneller wehren können. "Dies ist vergleichbar mit einer Schutzimpfung bei uns Menschen, durch die unser Immunsystem lernt und so später effektiver auf eine Infektion reagieren kann", erklärt die Wissenschaftlerin. Wenn der Effekt erst einmal besser untersucht ist, könnten in Zukunft möglicherweise solche "Impfungen" in der Landwirtschaft gezielt dazu genutzt werden, um Pflanzen gegen bestimmte Krankheitserreger und Schädlinge zu immunisieren.