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Pflanzen – Kommunikation mit intelligenten Wesen

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Intelligentes Verhalten ist nach dem neuseeländischen Psychologen und Philosophen David Stenhouse adaptives und variables Verhalten während der Lebenszeit eines Individuums. Nach Erkenntnissen von Anthony Trewavas von der Universität Edinburgh trifft dies auch auf Pflanzen zu.

Nach einer repräsentativen Emnid-Untersuchung im Auftrag des Magazins “Zeit-Wissen” sind fast die Hälfte der Bundesbürger (49 Prozent) davon überzeugt, daß Pflanzen Gefühle haben. Jeder Dritte bekannte sich sogar dazu, mit Pflanzen zu sprechen. Viele Deutsche glauben auch, daß Pflanzen es einem danken, wenn man mit ihnen spricht.

Haben Pflanzen tatsächlich so etwas wie Gefühle? Oder sind sie vielleicht doch nur Bioroboter, die nützliche Biomasse produzieren? In diesem Beitrag wollen wir verschiedene wissenschaftliche Erkenntnisse zu diesem Themenkomplex vorstellen.

Innerhalb der Botaniker hat sich seit einigen Jahren eine Gruppe von Wissenschaftern gebildet, die einen neuen Forschungszweig etabliert hat, nämlich die Pflanzenneurobiologie. Sie haben dazu eine Fachgesellschaft gegründet, die Society for Plant Neurobiology. Es gibt inzwischen auch ein internationales Fachmagazin mit dem Titel „Plant Signaling and Behaviour“.

Die Bezeichnung Neurobiologie im Zusammenhang mit Pflanzen erstaunt vielleicht, da dieses Fachgebiet normalerweise für die Erforschung des menschlichen und tierischen Nervensystems zuständig ist.

Sollten Pflanzen denn tatsächlich so etwas wie Nerven besitzen?

Dazu eine aktuelle Meldung von Pressetext Deutschland vom 18.02.2009:

Pflanzen kommunizieren durch Elektrosignale – Reaktion auf Umweltreize bereits nach zwei Sekunden meßbar.

Vergleichbar mit Quallen und Würmern, kommunizieren auch Pflanzenzellen durch elektrische Signale. Diese Widerlegung der Annahme der Botanik, das Pflanzenzellen ausschließlich durch chemische Signale kommunizieren, liefert eine Studie der Universitäten Florenz und Bonn. Die Biologen untersuchten die Wurzelspitzen von Mais und konnten elektrische Signale nachweisen, die über pflanzliche Synapsen schnell von Zelle zu Zelle weitergeleitet werden.

„Pflanzen nehmen Veränderungen ihrer Umwelt sehr aktiv wahr und müssen diese Information auch integrieren. Das könnte in der Wurzelspitze geschehen, die wie ein Kommandozentrum agiert“, erklärt der Biologe Frantisek Baluska vom Institut für zelluläre und molekulare Botanik der Universität Bonn. Wurzeln können besonders schnell auf Lageänderung reagieren. Dazu scannen sie den Boden ständig nach über 20 Parametern wie Verfügbarkeit von Wasser oder Nährstoffen, Temperaturwechsel oder Licht. Über Aktionspotenziale erfolgt die Weitergabe der Reize…

Pflanzen verfügen über erstaunliche sensorische Fähigkeiten, dazu Professor Dieter Volkmann, der zusammen mit Baluska, siehe oben, eine Arbeitsgruppe der Universität Bonn leitet: „Pflanzen haben mehr Sinne, also Sensoren, als wir Menschen. Pflanzen können sehen, hören, sprechen, riechen, schmecken, fühlen und kommunizieren.“

Dazu einige Beispiele:

Pflanzen fühlen
Ein sanftes Streicheln mit einer Baumwollfaser genügt, damit ein Sonnenblumenkeimling beim Wachsen seine Richtung ändert. Berührungen können bestimmte Pflanzengene aktivieren, die sogenannten „touch genes“, also Berührungsgene. Sind diese Gene erst einmal aktiviert, ändert sich das Wachstum der Pflanze.

Pflanzen sehen
Die Blume Portulaca kann direkte Sonnenstrahlen von reflektiertem Licht unterscheiden, weil dieses andere Rot- und Blauanteile hat.

Pflanzen schmecken
Landpflanzen können ihre Wurzeln zielgerichtet zu nahegelegenen Mineralien wachsen lassen. Ihre Wurzelspitze ist sensibler als jede Feinschmeckerzunge.

Pflanzen können riechen und sogar kommunizieren
Mais produziert ein Insektengift, wenn Käferlarven ihn anknabbern. Diesen Abwehrstoff gibt er auch an seine Umgebung ab, benachbarte Maispflanzen können ihn erschnüffeln und aktivieren vorsorglich ihre eigene Giftproduktion.

Pflanzen haben einen Sinn für künftige Ereignisse
Tomaten spüren atmosphärische Tiefs drei Tage im Voraus und verstärken ihre Außenhaut.

Pflanzen können hören und mögen Musik
Pflanzen haben zwar keine Ohren, aber jede ihrer Zellen hat eine Membran, empfindlicher als das menschliche Hörorgan.

In der Toskana in Montalcino gibt es Experimentierfelder für pflanzliches Hören. Dort untersucht der Biologe Stefano Mancuso von der Universität Florenz, warum Wein, der regelmäßig mit Kompositionen von Mozart, Bach, Vivaldi und Mahler beschallt wird, besser wächst. Auf einem 42 ha großen Gelände berieselt Mancuso seit 2001 junge und alte Pflanzen. Die Pflanzen lieben anscheinend besonders Mozart. Der Musikeinsatz führt grundsätzlich zu größeren und süßeren Früchten, außerdem ist ein positiver Effekt, daß Schadinsekten offensichtlich nicht beschallte Pflanzen bevorzugen. Stefano Mancuso zieht nach seinen mehrjährigen Feld- und Laborstudien Bilanz „Unsere Sprache oder auch Musik sind stark genug, um Pflanzenmembranen zu reizen. Die Frequenzen der Töne können durchaus einen Einfluß auf das Wachstum haben, auch wenn das manche Wissenschafter nicht gerne hören.“

Chinesischen Wissenschaftern gelang der Nachweis, daß ein niederfrequenter Klang die Aktivität von Enzymen erhöht und die Zellmembranflüssigkeit stimuliert. Dabei wurden messbar Gene angeregt. Südkoreanische Forscher fanden Mitte 2008 einen weiteren Beleg für die anregende Wirkung von Musik auf Pflanzen. Das Team vom staatlichen Institut für landwirtschaftliche Biotechnologie beschallte Reispflanzen mit klassischen Musikstücken wie Beethovens Mondscheinsonate. Bei ganz bestimmten Frequenzen wurden zwei Gene in den Pflanzen besonders aktiv, die für das Wachstum zuständig sind.

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