Wie Streicheln Pflanzen stärkt

Fribourg (Schweiz) - Ob es sinnvoll ist, mit Pflanzen zu reden, sei dahingestellt. Aber ihre Blätter zu streicheln, kann Gene aktivieren, die messbare Schutzreaktionen in Gang setzen, wie schweizerische Biologen jetzt berichten. Bereits sanftes Berühren löst bei der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) einen Abwehrmechanismus aus, der ihre Widerstandskraft gegen eine Pilzinfektion erhöht, schreiben die Forscher im Fachblatt „BMC Plant Biology“. Ähnliche Reaktionen kannte man bisher nur als Folge einer Verletzung von pflanzlichem Gewebe, beispielsweise durch Fraßinsekten oder andere Tiere.

„Unsere Ergebnisse unterstreichen die bemerkenswerten Fähigkeiten von Pflanzen, äußere mechanische Reize wahrzunehmen und daraufhin eine starke Abwehrreaktion zu aktivieren“, erklären Jean-Pierre Métraux von der Université de Fribourg und seine Kollegen. In früheren Arbeiten hatten die Forscher untersucht, wie die Blätter der Ackerschmalwand reagieren, wenn sie durch Nadelstiche oder mit einer Pinzette verletzt werden. Schon nach wenigen Minuten produzieren die Zellen dann verstärkt reaktive Sauerstoffverbindungen, die eindringende Krankheitserreger abwehren können. So widerstehen die Pflanzen auch einem Befall durch den Pilz Botrytis cinerea, dem Erreger der Grauschimmelfäule, der zahlreiche Pflanzenarten schädigen kann.

Die Forscher stellten nun fest, dass ganz ähnliche Reaktionen in den Pflanzenblättern ablaufen, wenn diese nur ganz sanft zwischen Daumen und Zeigefinger befühlt werden. Die Berührung schaltet mehrere Gene ein und erhöht die Durchlässigkeit der äußeren Blattschicht, so dass eine Substanz austreten konnte, die eine Pilzinfektion verhinderte. Für die Pflanze ist es offenbar vorteilhaft, nicht nur auf Verletzungen, sondern bereits auf leichte Berührungen mit Abwehrmaßnahmen zu reagieren. Welche Sensoren solche schwachen mechanischen Reize registrieren und daraufhin Signale weiterleiten, ist noch nicht geklärt. Um diese Frage zu beantworten, wären Mutanten hilfreich, die schwache Kontakte nicht mehr wahrnehmen können.

Es ist bekannt, dass Pflanzen auf länger andauernde mechanische Belastungen reagieren. So passen sich Bäume an starken Wind an, indem sie kürzere und dickere Stämme entwickeln. Beispiele für die Fähigkeit, auch schwächere Berührungsreize wahrzunehmen und schnell darauf zu reagieren, sind der Fangmechanismus der Venusfliegenfalle und die Blattbewegung der Mimose.