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Das Wunder des Frühlings

Mit den ersten Sonnenstrahlen kehren Blüten und Blätter zurück. Doch wie treffen Blumen die Entscheidung, zu blühen? Forscher finden immer mehr Hinweise darauf, dass Pflanzen ein Gehirn haben. (sollen?)

tv - Hören und Sehen

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Wenn der Frühling kommt, gibt es kaum etwas Schöneres als einen Waldspaziergang. Die ersten warmen Sonnenstrahlen schießen zwischen die Stämme, Blumen strecken sich aus dem weichen Boden hervor — die Sinfonie des Lebens beginnt aufs Neue. Und es scheint fast, als hätte ein Dirigent den Taktstock erhoben, damit alle Pflanzen gemeinsam dieses Konzert aus Blüten, Düften und sanften Grüntönen anstimmen.

Wie treffen die Pflanzen die Entscheidung, ein neues Kapitel ihres Lebens zu starten? Und kann man überhaupt von einer Entscheidung sprechen, wenn es um Tulpen, Maiglöckchen und Petersilie geht? Schließlich setzt eine Entscheidung ein Gehirn und Intelligenz voraus — zwei Eigenschaften, die man den Blattwesen nicht unbedingt zutraut.


Doch wenn wir nur genau genug hinschauen, entdecken wir staunend, dass ein Frühlingswald oder eine Blumenwiese tatsächlich eine Welt voller Intelligenz und Kommunikation ist. Hier wird genauso viel kommuniziert wie in einer Großstadt:
Da gibt es Warnrufe und laute Alarme, Partnerschaften und Kriegserklärungen. Die Pflanzen leben in einem engen Netzwerk der Informationen. Und hier können nur die Schlauesten überleben. Unter Botanikern verbreitet sich immer mehr die Auffassung, dass Pflanzen intelligent sind.

Wie alt sind Blumen?
Als die Pflanzen vor 425 Millionen Jahren vom Meer ans Land kamen, veränderten sie unseren Planeten. Die Erde wurde grün - aber noch nicht bunt. Denn die frühen Pflanzen hatten keine Blüten. Erst vor 125 Millionen Jahren begannen Pflanzen, in einigen ihrer Blätter Chromoplasten einzulagern. Das sind kleine Zellorgane, die sich mit Farbstoff füllen. So entstanden die Blüten. Von Anfang an hatten sie nur die Aufgabe: Tiere anlocken, die die Pollen der Pflanze verbreiten und ihr so bei der Fortpflanzung helfen.

Versenden Pflanzen Nachrichten?
Viele Pflanzen sind in der Lage, mit ihren Nachbarn zu kommunizieren. Dafür geben sie Signal-Substanzen an die Luft ab, etwa wenn sie von Insekten angefressen werden. Andere Pflanzen empfangen die Nachricht an ihren Blättern und beginnen dann, Gifte gegen die Fraßfeinde zu produzieren. Manche Pflanzen können sogar mit Tieren kommunizieren. So setzen sie Lockstoffe für Schlupfwespen frei, wenn sie von Raupen befallen wurden. Die Wespen töten die Raupen.


Können sich Tulpen klonen?
Blumenzwiebeln sind eigentlich nichts anderes als Blätter, die sich Schicht auf Schicht umeinander legen. In der Mitte steckt ein Keimling, der als neue Pflanze austreiben kann. Die Zwiebel schützt den Keimling und liefert ihm Nährstoffe. Tulpenzwiebeln (wie auch andere Zwiebeln) können außerdem Knospen ausbilden, aus denen neue Zwiebeln entstehen. Die neuen Zwiebeln und ihre Blumen sind genetisch mit der Mutterpflanze identisch, sie sind Klone.

Die Schöne aus dem Hindukusch
Wilde Tulpenarten findet man in Südeuropa genau wie in den Steppen Kasachstans. Doch an keinem anderen Ort ist die Tulpenvielfalt größer als auf den Bergwiesen des Hindukusch in Afghanistan. Wahrscheinlich hat sich die Blume von dort aus ausgebreitet. Die türkischen Sultane ließen bereits Tulpen in ihren Gärten züchten. Aus dem osmanischen Reich kamen die Blumen dann nach Europa.

Wie entstehen Flammentulpen?
In der Tulpenblüte entsteht eine samengefüllte Frucht. So kann sich die Blume vermehren. Züchter haben in den letzten 500 Jahren Hunderte unterschiedlicher Tulpenvarianten geschaffen. Besonders faszinierend sind Tulpen mit farbig geflammten Blüten. Sie galten lange als wahre Schätze, ihre Zwiebeln wurden mit Gold aufgewogen. Sie schienen durch Zufall zu entstehen, doch in Wahrheit waren Tulpen von einem Virus befallen. Die Pflanzen waren schwach und starben schnell. Erst viel später kamen Zuchttulpen mit Flammenblüten auf den Markt.


Steuern Pflanzen ihre Gene?
Mit Hilfe von Kinase - Proteinen können Pflanzen die Aktivität ihrer eigenen Gene regulieren. Schon mit der Keimung haben manche Pflanzen die Gene für Insektengifte. Aber erst bei einer Attacke der Fraßfeinde werden die Gene aktiviert, und damit startet die energieaufwendige Giftproduktion.

Grüne Augen
Selbst primitive Pflanzen haben Lichtsensoren. So biegen sich Moos - Pflänzchen zum Licht. Für ihre "Augen" nutzen Pflanzen Phytochrome. Das sind Moleküle, die bei Lichteinfall ihre Form ändern. Die Moleküle kippen um wie ein Schalter. Das löst eine Kaskade von Signalen aus, auf die das Moos mit Druckveränderungen in seinen Zellen reagiert. So biegt sich die Spitze zum Licht.

"Pflanzen sind komplexe Lebewesen, die sehr empfindsam für Umweltfaktoren sind und sich an eine sich verändernde Umwelt anpassen. Sie müssen regelmäßig wichtige Entscheidungen treffen, zum Beispiel, wann sie blühen. Und das legt nahe, dass sie ein zentrales oder dezentrales Kommandozentrum haben" schreiben die beiden Pflanzenforscher Stefano Mancuso und Frantisek Baluska in einem Fachmagazin. In der vorsichtigen Forschersprache kann man der Behauptung, dass Pflanzen ein Gehirn haben, gar nicht näher kommen!


Mancuso und Baluska gehören zu den Gründervätern einer neuen Richtung in der Biologie: Pflanzen-Neurobiologie. Dieser Fachbereich will die Denkfähigkeit der Pflanzen erforschen.
Auch für uns Menschen gilt: Vor dem Denken kommt das Wahrnehmen. Wir müssen erst einmal mit unseren Sinnen Informationen über die Welt sammeln, bevor wir diese Informationen dann im Denken verarbeiten. Und diesen ersten Schritt schaffen Pflanzen sehr gut. Einfache Beispiele dafür kennt jeder. So folgt die junge Sonnenblume dem Stand der Sonne, und die Venusfliegenfalle schnappt sich ein Insekt in ihren Fangblättern. Die Pflanzen müssen also einen Sinn für Licht und für Tastreize haben. Das sind nicht die einzigen verblüffenden Sinnesleistungen einer Pflanze. Richtig aufregend wird es in den Wurzeln, die fast leistungsfähiger sind als ein Chemielabor. "Eine einzelne Wurzelspitze misst in jeder Millisekunde die Schwerkraft, das Licht, das Vorhandensein von Nährstoffen, aber auch von Giften, wie zum Beispiel Schwermetallen. Mindestens 15 chemische und physikalische Größen kann sie erfassen. So gesehen nehmen Pflanzen sogar mehr wahr als Tiere", sagt Stefano Mancuso, der an der Uni Florenz forscht.

Doch die Aufnahme von Informationen ist nur der erste Schritt. Irgendwie muss die Pflanze ihr Wissen verarbeiten, um sinnvoll auf Veränderungen der Umwelt reagieren zu können. Die Entscheidung, mit dem Blühen zu beginnen, ist für die Pflanze riskant. Die Blüten kosten Energie, und wenn noch ein Frost kommt, wird es gefährlich. Also misst die Pflanze nicht nur die Temperatur und das Licht, sondern auch die Tageslänge. Das soll verhindern, dass einige warme Januartage sie hinters Licht führen. Dafür braucht die Pflanze einen Zeitsinn und einen Datenspeicher, eine Art Gedächtnis.
Frantisek Baluska von der Uni Bonn hat sich mit den Wurzeln beschäftigt.
 
Er entdeckte spezielle Schichten und Gewebestrukturen, die allein der Weiterleitung von Reizen dienen. Und die Reize werden auch verarbeitet. Signale aus verschiedenen Wurzelspitzen werden zusammengefasst und ausgewertet.
Das ist nichts anderes als denken, wenn auch auf niedrigstem Niveau.


Das Faszinierende: Die Pflanzen nutzen elektrische Signale, ähnlich wie menschliche Nerven.

Die Verletzung an einem Blatt löst ein elektrisches Signal aus, das von Zelle zu Zelle springt und durch die ganze Pflanze wandert. Die Pflanzen schicken noch ein zweites Signal hinterher, eine genaue Schadensanalyse. Das zweite Signal codiert in seiner Stärke den Schweregrad der Verletzung. So weiß nach wenigen Minuten die ganze Pflanze Bescheid. Beim Menschen hätte die Schadensanalyse höchstens Sekunden gedauert. Wenn Pflanzen ein Gehirn haben, arbeitet es sehr langsam. Das könnte aber dem Lebensrhythmus der Bäume entsprechen, die uralt werden.

Mirko Herr – tv Hören und Sehen Nr. 9, März 2010

Dieser Artikel wurde am 25. März 2010 bei der DGHK veröffentlicht.

Berlin, den 17. April 2010
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Vom Inhalt dieses Artikels wollen wir uns an dieser Stelle distanzieren. Die Autoren verwenden wissenschaftlich bekannte Sachverhalte, verschmelzen sie mit Halbwahrheiten und ziehen daraus sensationell übertriebene, mystifizierende und vermenschlichende Schlussfolgerungen.
Er ist ein negatives Beispiel dafür, was manchmal so veröffentlicht wird.

Presseprodukte sind darauf ausgerichtet mehr Leser zu gewinnen. Die eingeschlagenen Wege werden mit Effekthascherei gespickt. Der "Schreiber" hat oft selbst kaum Ahnung von der Materie.

Lesen Sie dazu bitte diesen Beitrag.

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