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Pflanzen haben eine Art unterirdisches Gehirn

Von Florianne Koechlin

Sind Pflanzen intelligent? Oder ist das nicht vielmehr eine unziemliche Vermenschlichung der grünen Kreatur?

Über diese Frage wird heftig gestritten. Einer, der auch Pflanzen eine Intelligenz zugesteht, ist Dieter Volkmann, emeritierter Professor für Zellbiologie der Universität Bonn. Florianne Koechlin hat den Forscher in Wien getroffen.

Intelligenz» – das ist ein kulturell hoch aufgeladener und schillernder Begriff, vor allem in Bezug auf uns Menschen. Anfang des letzten Jahrhunderts wurde «Intelligenz» als exakt messbares Konstrukt definiert und man schickte sich an, mit Tests den Intelligenzquotienten (IQ) zu bestimmen. Diese Definition von Intelligenz war mathematisch beschreibbar, doch stark von Werten der westlichen Kultur geprägt und griff zu kurz.

Heute wird Intelligenz umfassender betrachtet. Von emotionaler Intelligenz ist die Rede, sie wird abgegrenzt von einer mathematischen, und alle Teilintelligenzen bilden zusammen das Ganze. Gemäss dem Online-Lexikon der Neurowissenschaft wird Intelligenz heute zumeist als ein theoretisches, nur mittelbar erschliessbares Konstrukt betrachtet. Intelligenz in Bezug auf den Menschen verwandelt sich also zunehmend in eine Fata Morgana, die sich im Abstrakten verliert.

Sprachgeschichtlich stammt der Begriff «Intelligenz» aus dem lateinischen «inter legere», was «wählen zwischen» bedeutet. Es bezeichnet also die Fähigkeit, zwischen verschiedenen Optionen wählen zu können. Und genau diese Definition ist für den Zellbiologen Dieter Volkmann wesentlich: «Intelligenz ist für mich zunächst einmal die Fähigkeit, vorausschauend Probleme zu lösen und die Fähigkeit, zu entscheiden. Vorausschauend ist wichtig, Problemlösung ist wichtig, Entscheidungen zu treffen ist wichtig.»

Er ist überzeugt, daß auch Pflanzen diese Kriterien erfüllen. Zusammen mit seinem Kollegen František Baluška, dem Florentiner Pflanzenphysiologen Stefano Mancuso und weiteren Forschern gründete er 2005 die «Gesellschaft für Pflanzen-Neurobiologie», die heute «Gesellschaft für Pflanzen-Kommunikation und -Verhalten» heißt.

Herr Volkmann, Sie sagten bereits vor 20 Jahren, daß Pflanzen riechen, schmecken, spüren, tasten und vielleicht sogar hören können. Das verursachte damals einen Riesenaufruhr.

Doch inzwischen wurde vieles bestätigt. Pflanzen nehmen Signale aus der Umwelt nuanciert wahr und reagieren darauf.

Ein Beispiel?

Pflanzen riechen und schmecken; sie kommunizieren mit Duftstoffen, warnen einander vor Feinden, locken Nützlinge an und koordinieren gar ihr Verhalten. Eine Limabohne zum Beispiel – sie wird an der Universität Jena untersucht – lockt bei Befall mit Spinnmilben Raubmilben an, welche die Schädlinge fressen. Wird sie von Raupen angefressen, produziert sie ein etwas anderes Duftstoffbouquet, mit dem sie Schlupfwespen herbeiruft, welche die Raupen parasitieren. Die Limabohne schmeckt am Speichel, wer sie gerade angreift, und lockt gezielt den entsprechenden Nützling an.

Irgendwie sammelt und integriert eine Pflanze also viele Informationen aus ihrer Umgebung und reagiert darauf. Was läuft da auf Zellebene ab?

Je mehr wir uns der molekularen Ebene annähern, desto grösser sind die Ähnlichkeiten zwischen Pflanzen- und Tierzellen. So wurden auch bei Pflanzen elektrische und chemische Signal-Übertragungssysteme identifiziert, die denjenigen im Nervensystem von Tieren ähnlich sind. Offenbar kann fast jede Pflanzenzelle elektrische Signale produzieren und verbreiten. Meine Kollegen František Baluška und Stefano Mancuso konnten nachweisen, daß in dem Moment, in dem ein Blatt angefressen wird, elektrische Aktionspotenziale entstehen und sich über das ganze Blatt verteilen, dann über die Nachbarblätter, über den Stängel und die ganze Pflanze. Wie bei Nervenzellen, nur viel langsamer. Alle Blätter sind vorgewarnt und beginnen sich zu wehren.

Nervenzellen?

Das brauchen Pflanzen vielleicht gar nicht. Wahrscheinlich dient die Leitungsröhre für Nährstoffe, das Phloem, auch dazu, schnelle elektrische Signale weiterzuleiten – wie eine Art riesige Nervenzelle, die von der Wurzel bis zur Spitze reicht. In tierischem oder menschlichem Gewebe, wo es keine richtige Ordnung oder fest zusammenhängende Domänen gibt, braucht es Nervenzellen, bei Pflanzen könnten die Aktionspotenziale entlang dieser Röhren geleitet werden.

«Wir sind überzeugt, daß der Wurzelbereich als eine Art diffuser Kommandobereich funktioniert. So eine Art unterirdisches Gehirn.»

Das ist aber erst eine Hypothese, oder?

Ja, doch es gibt viele Indizien dafür. So wurden in den letzten Jahren viele Moleküle entdeckt, die unseren Neurotransmittern ähneln oder sogar gleich sind. Das sind chemische Moleküle, die die Signalübermittlung zwischen einer Nervenzelle und ihren Nachbarinnen regeln – das kann eine Nerven-, eine Sinnes- oder eine Muskelzelle sein. Fast alle Neurotransmitter, die man bei Tieren und Menschen kennt, hat man auch in Pflanzen gefunden, so zum Beispiel Acetylcholin, Melatonin, Serotonin oder Gaba.

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Pflanzen haben aber kein Gehirn
Können Sie das genauer erklären?
Gibt es dafür Belege?
Und das ist ein Zeichen für Intelligenz ?
Nerven- und gehirnähnliche Strukturen – haben denn Pflanzen auch Empfindungen, können sie Schmerzen spüren?
Das sind ja nicht die einzigen Parallelen zwischen Tieren und Pflanzen. Sie erwähnten einmal, daß Pflanzen auch anästhesiert werden können wie Tiere und Menschen.
Pflanzen sollen schlafen können?