Pflanzen wittern Gefahr durch Krankheiten

Nicht nur Menschen und Tiere sind in der Lage, Düfte wahrzunehmen, auch Pflanzen können riechen. Allerdings verarbeiten sie Gerüche auf andere Weise. Während Insekten oder Säugetiere Duftstoffe binnen Sekunden erschnuppern, müssen Pflanzen ihnen viel länger ausgesetzt sein, um darauf anzusprechen. Dies hat jetzt eine neue Studie im „Journal of Chemical Ecology“ gezeigt.

Dann können die Pflanzen nach Angaben der Forscher allerdings effektiv auf Gerüche von infizierten oder befallenen Nachbarpflanzen reagieren und so besser Ungeziefer oder Krankheiten abwehren.

Limabohnenpflanzen im Visier der Forscher

Gerüche, die von gestressten Pflanzen ausgestoßen werden, können bei gesunden Nachbarn zu Resistenzen gegen Krankheiten führen. Während das Phänomen der „sprechenden Pflanzen“ schon vor 20 Jahren entdeckt wurde, sind die Mechanismen der Pflanzen, Gerüche wahrzunehmen und zu verarbeiten noch unklar.

Um nun zu ermitteln, welche Duftstoffdosis nötig ist und wie lange die Pflanzen dieser ausgesetzt werden müssen, um Resistenzen gegen Bakterieninfektionen zu bilden, hat das Wissenschaftlerteam um Sarai Giron-Calva vom Institut für Genforschung der CINVESTAV-Irapuato in Mexiko bei Limabohnenpflanzen verschiedenen Konzentrationen von zwei Duftstoffen ausgesetzt: Nonanal und Salicylsäuremethylester. Von beiden Substanzen ist bereits bekannt, dass sie die Resistenz von Limabohnen gegen bakterielle Erkrankungen erhöhen.

Reaktion der Pflanzen zu verschiedenen Zeitpunkten ermittelt

Die Forscher untersuchten anschließend die Reaktion der Pflanzen nach sechs und 24 Stunden. Im Falle von Nonanal war die Erregerresistenz zu beiden Zeitpunkten signifikant erhöht und es gab auch keine Unterschiede bei der Antwort auf die verschiedenen Konzentrationen.

Bei Salicylsäuremethylester dagegen zeigten die Limabohnen den Wissenschaftlern zufolge erst dann höhere Resistenzen gegen Bakterieninfektionen, wenn sie einen ganzen Tag lang diesem Duftstoff ausgesetzt waren. Die Widerstandsfähigkeit gegen Mikroben war bei der niedrigen Konzentration aber genauso groß wie bei der hohen.

„Nase“ der Pflanzen funktioniert anders

„Im Unterschied zu Insekten und Säugetieren, die in Sekunden auf Gerüche ansprechen, funktioniert die ‚Nase‘ der Pflanzen grundlegend anders. Die Weitergabe von Signalen von Pflanze zu Pflanze hängt davon ab, dass die Empfängerpflanze über eine längere Zeit hinweg eine ausreichende Konzentration an Duftstoffen abbekommt“, fassen die Forscher im „Journal of Chemical Ecology“ ihre Ergebnisse zusammen.

(Springer / Journal of Chemical Ecology, 06.03.2012 – DLO)