Warum die Metallvorliebe?

Die Metallvorliebe der Hyperakkumulatoren birgt vielversprechendes Potenzial – doch woher kommt diese ungewöhnliche Eigenschaft überhaupt? Der Mensch hat in der Vergangenheit erheblich zur Belastung der Umwelt mit Schwermetallen beigetragen. Könnte er der Grund dafür sein, dass manche Pflanzen tolerant gegen die Gifte geworden sind und sich sogar regelrecht mit ihnen vollsaugen?

Wahrscheinlich nicht, sagt Antony van der Enst von der University of Queensland in Brisbane: „Die Hyperakkumulation hat sich viele Male bei unterschiedlichen Familien entwickelt – vermutlich im Laufe von Millionen von Jahren.“ Das deutet daraufhin, dass diese Anpassung als Reaktion auf natürliche Bedingungen entstanden ist.

Pflanzen wie die Hallersche Schaumkresse gedeihen dort, wo es nur wenig Konkurrenz gibt. © gemeinfrei

Gifte schalten Konkurrenz aus

Tatsächlich können Schwermetalle auch ohne Zutun des Menschen in Böden und Grundwasser gelangen. Sie sind zwar normalerweise fest in der Erdkruste gebunden, zum Beispiel in Form von Erzen. Doch Erzadern können an die Oberfläche treten und auch durch Verwitterung und Erosion werden mancherorts immer wieder Schwermetalle frei.

An solchen Standorten gedeihen zu können, kann Pflanzen einen evolutionären Vorteil bringen. Denn sie erobern sich damit eine ökologische Nische, in der kaum andere Konkurrenz überlebt. Dabei schalten sie mögliche Wettbewerber über ihre mit Gift vollgesogenen Blätter gezielt aus, wie Biologen vermuten.

Schutz vor Blattfraß

Fällt ihr hochtoxisches Laub irgendwann ab, steigt die Schwermetallkonzentration an der Bodenoberfläche dadurch noch weiter – und genau das könnte weniger toleranten Arten auf Dauer zum Verhängnis werden. Die vormals für sie vielleicht gerade noch erträgliche Umgebung wird tödlich und macht ein Gedeihen unmöglich.

Darüber hinaus könnte die Hyperakkumulation einen weiteren nützlichen Effekt haben: den Schutz vor Blattfraß. Experimente deuten darauf hin, dass Fressfeinden die Gifte in den Blättern der Metallsammler ganz und gar nicht schmecken. Viele Schädlinge meiden die Blätter dieser Pflanzen. „Es handelt sich hier um einen ungewöhnlichen Verteidigungsmechanismus“, sagt Ute Krämer von der Ruhr-Universität Bochum, die mit der Hallerschen Schaumkresse einen auch in Deutschland verbreiteten Hyperakkumulator erforscht.