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BLOG vom 28.11.2007


Gefühlswelt von Pflanzen (I): Wenn die Pflanze gereizt wird
Autor: Heinz Scholz, Wissenschaftspublizist, Schopfheim D
 
„Wir senden eine zerstörerische Wellenlänge aus, wenn wir die Pflanzen nicht schätzen.“
(Gaby Haag, Heilpraktikerin)
 
„Wenn Du eine Rose siehst, sag´ ihr, ich lass´ sie grüssen…“
(Heinrich Heine)
 
„Die Spitze der Wurzel agiert wie das Gehirn eines der niedrigen Tiere.“
(Charles Darwin, 1882)
*
1984 publizierte ich in der von Bruno Vonarburg herausgegebenen Zeitschrift „Chrüteregge“ eine 2-teilige Folge über das Gefühlsleben der Pflanzen. Zu jener Zeit waren Forschungsergebnisse bekannt, die Erstaunen beim Volk, aber auch Ablehnung bei traditionellen Biologen hervorriefen. Dessen ungeachtet, schrieb ich eine neutrale Arbeit, die von den Lesern gut aufgenommen wurde. Einige teilten mir ihre Erfahrungen mit Pflanzen mit. Alle, die mir schrieben, hatten ein gutes Verhältnis zu den Pflanzen. Sie redeten ihnen gut zu, manche küssten sogar ihre „Lieblinge“. Die Pflanzenfreunde wurden dann mit einem herrlichen Wachstum ihrer Gewächse belohnt.
 
Und wie sieht es heute aus? Es hat sich nicht viel geändert. Viele Biologen sind weiterhin Skeptiker, während einige davon überzeugt sind, dass das Sprechen mit Pflanzen einen Sinn macht. Ich werde in diesem Blog die bisherigen Beobachtungen, neue Erkenntnisse und Fakten zur Pflanzeneurobiologie bringen, aber auch die Gegner zu Wort kommen lassen.
 
Laut einer Umfrage, die vom Emnid-Institut im Auftrag des Magazins „ZeitWissen“ im Jahre 2005 durchgeführt wurde, sind 49 % der deutschen Bundesbürger überzeugt, dass Pflanzen Gefühle haben. Jeder Dritte spricht regelmässig mit seinen Pflanzen. Das wusste ich schon vor der Untersuchung: Frauen (37 %) sprechen häufiger mit ihren Pflanzen als Männer (20 %).
 
Wie das „Hamburger Abendblatt“ am 03.09.2003 berichtete, versorgen der britische Thronfolger Prinz Charles und zahlreiche Hobbygärtner ihre „grünen Lieblinge mit Zuspruch in Form von Gedanken oder Worten, streicheln freundschaftlich das Blattwerk".
 
Pflanzen reagieren auf Reize
Einfache einzellige Pflanzen reagieren auf Licht-, Temperatur- und chemische Reize mit Bewegung. Bei höheren Pflanzen verursachen die Schwerkraft und das Licht Bewegungen. Die Reaktion auf die Schwerkraft kann sich positiv, negativ oder transversal ausdrücken. Wir beobachten diese bei Wurzeln, die abwärts wachsen (positiv), bei Trieben von Sämlingen, die in die Höhe streben (negativ) und bei Wurzelstöcken von Moschuskraut, Sumpfsimsen- und Segge-Arten, die transversal oder horizontal wachsen.
 
Die Rankenbewegung von Kletterpflanzen wird ebenfalls durch die Schwerkraft beeinflusst. Bei den Ranken genügt nicht ein einfacher Druck auf die sensible Stelle, um eine Änderung der Bewegung auszulösen, vielmehr müssen Reibung und Bewegung dazukommen. Die Ranke reagiert auf den Berührungsreiz durch eine unterschiedliche Wachstumsgeschwindigkeit. Die spätere Aussenseite des Rankenbogens verlängert sich nämlich 200-mal schneller als die Innenseite des Bogens.
 
Klassische Pflanzen mit „Gefühl“
Die Mimose ist die klassische Pflanze mit „Gefühl“. Daneben gibt es noch eine ganze Reihe dieser reizempfindlichen Pflanzen. Sie alle reagieren auf Berührung, z. B. bei Wind, wenn Regentropfen auf die Blätter fallen oder wenn Tiere den appetitlichen Pflanzen auf den Leib rücken.
 
Die Mimose reagiert sehr mimosenhaft auf Temperatur- und Berührungsreize. Verletzungen durch Säuren, Laugen, Zwicken, Abschneiden oder das Beträufeln mit Eiswasser erzeugen eine starke Erregung, die rasch dem ganzen Blatt mitgeteilt wird. Die Reizempfindungen konnte ich zum ersten Mal an einer Mimose bei Heinrich Abraham  (er war damals im Botanischen Landeslabor in Leifers bei Bozen tätig) studieren.
 
Auslöser meiner damaligen Arbeit im „Chrüteregge war auch eine Fernsehsendung des ZDF, die unter Leitung von Dr. Karl-Erich Graebner stand und das Gefühlsleben der Pflanzen zum Inhalt hatte. Mittelpunkt der Sendung waren Experimente, die eine Professorin aus Strassburg mit einer Mimose durchführte. Sie untersuchte mit Hilfe eines elektronischen Messgeräts die Stärke und Geschwindigkeit der Erregung einer Mimose. Die Versuche wurden so durchgeführt: An mehreren Stellen der Pflanze (Blatt, Stängel) waren feinste Platindrähte eingelassen. Die Platindrähte wurden mit einem hochempfindlichen Messgerät verbunden. Die Wissenschaftlerin träufelte nun Eiswasser auf ein Mimosenblatt. Sofort erfolgte ein starker Ausschlag am Messgerät (Aktionspotentiale von fast 200 mV). Wie Dr. Graebner betonte, handelte es sich um Erregungsströme, wie sie in unseren Nerven vorkommen. Jedoch ist die Geschwindigkeit weit geringer als in menschlichen.
 
Wie erklärt man sich die Reaktion der Mimose? Bei einem Reiz fliesst Wasser in die grossen, leeren Räume zwischen den Zellen. Das Blattkissen wird nicht mehr steif, und das Blatt fällt nach unten. Nach einiger Zeit füllen sich die Blattkissen wieder mit Wasser, und die Teilblättchen richten sich auf. Wie Anthony Huxley bemerkte, könnten ein chemischer Botenstoff oder elektrische Ladungen an diesem Vorgang beteiligt sein. Die Impulse werden auch über Abschnitte des Stängels, die abgetötet wurden, weitergegeben.
 
Nützlichere Bewegungen sind solche, wenn die Pflanze überschüssige Lichteinstrahlung oder Hitze fühlt. So lassen der Waldsauerklee oder die Silberlinde ihre Blätter bei greller Sonnenbestrahlung hängen, Leguminosen stellen ihre Blätter senkrecht, um eine Versengung zu vermeiden. Gräser schliessen oder öffnen die Blätter, um eine übermässige Verdunstung zu verhindern. Hier wird die Bewegung nicht durch das Blattkissen, sondern durch Zellen, die Wasser aufnehmen bzw. abgeben, verursacht.
 
Minicomputer Venusfliegenfalle
Den Weltrekord für die schnellste Pflanzenbewegung hält die Venusfliegenfalle. Die Pflanze besitzt Blätter, so genannte Klappfallen, die blitzschnell (meistens unter 0,5 Sekunden) zuschlagen, wenn die feinen Borsten auf den Blattoberflächen berührt werden.
 
Der erwähnte Dr. Graebner betonte, dass die Venusfliegenfalle bereits die Speicherung und Verrechnung elektrischer Signale erfunden habe. Sie stelle gewissermassen einen grünen Minicomputer dar. Wie die raffinierte Falle arbeitet, demonstrierte der Biologe in der oben erwähnten Fernsehsendung. Er stellte mittels Platindrähten eine Verbindung von der Pflanze zum Verstärker und dem Registriergerät her. Bei Reizung nur einer Auslöseborste zeigte die Pflanze keine sichtbare Reaktion. Der Oszillograph registrierte jedoch ein Aktionspotenzial von 160 mV. Die Pflanze fühlte also die Berührung. Im folgenden Versuch reizte der Biologe die gleiche Borste 2 Mal kurz hintereinander, und siehe da, die Falle schnappte zu. Dr. Graebner: „Der Computer der Venusfliegenfalle errechnet nur dann einen Befehl zum Zuschlagen, wenn innerhalb kurzer Zeit eine Borste 2 Mal oder 2 Borsten kurz hintereinander berührt werden.“ Durch diese Absicherung wird verhindert, dass Blattstücke oder andere Dinge, die in die Falle geraten, eine Auslösereaktion hervorrufen. Nur ein herumkrabbelndes Insekt, das mehrere Borsten berührt, wird eingeschlossen. Wirklich ein faszinierendes Wunder der Schöpfung. In eigenen Versuchen konnte ich diese „intelligente“ Falle studieren und die Versuche des Biologen bestätigen.
 
Kompasspflanzen
Bestimmte Pflanzen haben sogar einen Sinn für Himmelsrichtungen. Die Kompasspflanze Silphium lacinatum, die Jäger und Grenzwächter in den Prärien Nordamerikas entdeckten, besitzt Blätter, die in die 4 Himmelsrichtungen zeigen. Die Pflanze dient bei trübem Wetter Indianern und Trappern zur Orientierung.
 
Der einheimische Wilde Lattich (Lactuca serriola) richtet bei starker Sonnenbestrahlung die Blattspitzen genau nach Nord und Süd aus. Diese Stellung ist für die Pflanze von grossem Vorteil. Am kühlen Morgen werden die Blätter von der im Osten aufgehenden Sonne und am kühlen Abend von der im Westen untergehenden Sonne voll getroffen. Die Folge ist, dass die Blätter nicht allzu stark erwärmt und zu übergrosser Transpiration angeregt werden. Das starke Licht der Mittagssonne trifft darüber hinaus nur die schmalen Kanten der Blätter.
 
Auf elektrische und magnetische Einflüsse reagiert die indische Kletterpflanze Arbus precatorius. Sie wird als Wetterpflanze eingesetzt. Botaniker fanden heraus, dass dieses Gewächs ein guter „Wetterprophet“ für Zyklonen, Hurrikans, Tornados, Erdbeben und Vulkanausbrüche ist. Ob man das so glauben kann, bleibt dahingestellt. Vielleicht bringen exakte Beobachtungen in naher Zukunft weitere Erkenntnisse.
 
Warum blüht der Bambus nur alle 120 Jahre?
Wer sich mit den Pflanzen befasst, der blickt in eine wunderbare und geheimnisvolle Welt. Viele Fragen sind noch offen. Warum blüht der chinesische Bambus (Phyllostachys bambusoides) nur alle 120 Jahre? Er hält sich immer an denselben Rhythmus, auch wenn er in allen Ländern der Erde heranwächst. Das letzte Blühereignis fand in den 60er-Jahren statt. Er wird also wieder gegen Ende des 21. Jahrhunderts blühen. Der britische Biologe Rupert Sheldrake ist der Ansicht, dass die Pflanze die Information innerhalb „morphogenetischer Felder“, dem Gesamtgedächtnis der Pflanzen, speichert. Diese These ist noch höchst umstritten.
 
Verblüffende Abwehrstrategien
In einem Nationalpark in Südafrika verendeten vor etlichen Jahren Giraffen auf unerklärliche Weise. Sie wiesen keine sichtbaren Verletzungen auf. Die Lieblingsnahrung dieser Giraffen waren Blätter von Akazienbäumen. Wie der Fernsehsender VOX am 14.01.2001 berichtete, fanden Forscher in den Blättern hohe Konzentrationen an Tannin. Und dieser Gerbstoff war für die Giraffen tödlich. In der Regel fressen Giraffen diese Blätter gern, ohne dass es zu Vergiftungserscheinungen kommt. Als es nämlich noch keine Parks gab, entstand ein natürliches Gleichgewicht zwischen Giraffen und Akazienbäumen. Das Gleichgewicht wurde in den von Touristen stark frequentierten Parks gestört, und die Akazien begannen, verstärkt Tannin zu produzieren und Ethylen freizusetzen (damit wurden auch die anderen Bäume gewarnt). Sie wollten nicht, dass ihre Blätter gefressen werden.
 
In freier Wildbahn haben die Giraffen und Antilopen auch eine Strategie entwickelt. Sie meiden die Blätter mit hoher Tanninkonzentration, fressen immer entgegen der Windrichtung. Die Tiere sind so schlau, dass sie alle Bäume meiden, die zu nahe bei denen stehen, deren Blätter sie vorher abgefressen haben.
 
Neueste Forschungen ergaben, dass Pflanzen mit Duftstoffen kommunizieren. Pflanzen sind auch befähigt, mittels Duftstoffe tierische Nützlinge anzulocken, die dann die Schädlinge auffressen. Offenbar kommunizieren bestimmte Tiere mit den Pflanzen. Ein unglaublicher Zusammenhang.
 
David Rhoades und Gordon Orians, Chemiker und Ökologen, gingen einem Naturphänomen nach. In den Wäldern rund um Seattle wurden alle 10 Jahre Birken und Weiden von Schädlingen befallen. Die Insekten frassen die Blätter und verhungerten nach einiger Zeit. Die Forscher brachten heraus, dass sich die Pflanzen wehrten, indem sie die Zusammensetzung der Proteine in den Blättern änderten. Die gefrässigen Schädlinge konnten daraufhin nicht mehr Bakterien abwehren, so dass sie bald darauf auf Grund eines Proteinmangels starben.
 
Weiter weg stehende Bäume, die noch nicht von den Insekten heimgesucht wurden, veränderten die Blattchemie. Lange rätselte man, wie die Pflanze dies bewerkstelligt. Endlich kam man dahinter. Es ist das von der Pflanze produzierte Ethylen, das die anderen vor einer Gefahr warnte.
 
Die „Berliner Morgenpost“ vom 06.01.2007 berichtete über Forscher vom Max-Planck-Institut für Chemische Ökologie in Jena, die die „Sprache“ der Pflanzen entschlüsseln wollen.
 
Die Pflanzen haben eine Strategie entwickelt, sich zu wehren. Sie können ja nicht fortlaufen. So erzeugen Maispflanzen einen Duftstoff, der bei einem Raupenbefall erzeugt wird. Dieser Duftstoff lockt die Schlupfwespen an, die dann ihre Eier in den Schädling ablegen. Die sich daraus entwickelnden Larven fressen die Raupe von innen her auf.
 
Ted Turling von der Universität Neuenburg und die Jenaer Forscher konnten nachweisen, dass der Speichel der Raupen die Duftproduktion auslöst.
 
Die Tabakpflanze erkennt Schädlinge
Wie schafft es die Tabakpflanze zu wissen, mit welchem Schädling sie es zu tun hat? Normalerweise produziert die Tabakpflanze Nikotin und reichert es in den Blättern an. Durch diese Massnahme schlägt sie die meisten Schädlinge in die Flucht. Nur die Raupen des Tabakschwärmers scheren sich nicht darum. Sie sind nämlich befähigt in ihrem Körper Nikotin ohne Schaden zu speichern. Aber die Tabakpflanze kann sich trotzdem wehren. Sie produziert einen Stoff, der die Verdauung der Raupen in Unordnung bringt.
 
Es gibt auch Pflanzen, die andere Arten vor einem Schädlingsbefall warnen. So kann der Wilde Tabak die Warnsignale von verletzten Exemplaren des Wüsten-Beifusses wahrnehmen und darauf reagieren.
 
Es gibt auch eine Kommunikation über die Wurzeln: Die Wurzel eines Wüstenstrauches (Larrea) produziert einen Giftstoff, der die Wurzeln der Ambrosia auf Distanz hält.
 
Besitzen Pflanzen ein Nervensystem?
Pflanzen sind also keine gefühllosen Automaten. Sie reagieren auf alle möglichen Reize, oft noch empfindlicher als der Mensch. So fand man heraus, dass sie fähig sind, Töne zu unterscheiden, die das menschliche Ohr nicht wahrnehmen kann, ferner reagieren sie auf Infrarot- und Ultraviolett-Strahlung, auf Röntgenstrahlung und sogar auf die Hochfrequenzstrahlung eines Fernsehers. Pflanzen gedeihen niemals auf dem Fernsehapparat.
 
Früher glaubten Forscher, Pflanzen hätten ein Nervensystem. Dies wird heute anders beurteilt. Prof. Dieter Volkmann vom Institut für Zelluläre und Molekulare Biologie der Universität Bonn und 120 Fachkollegen aus Europa, Asien und Amerika fanden über die Fähigkeiten von Pflanzen schier Unglaubliches heraus. Der Professor betonte ausdrücklich, Pflanzen hätten kein Nervensystem wie der Mensch, aber es gibt eine Reihe von Forschungsergebnissen, die auf ähnliche Strukturen hindeuten.
 
Die Online-Ausgabe vom „Stern“ (www.stern.de) berichtete kürzlich über das Thema Pflanzenneurobiologie und befragte auch Prof. Volkmann zu möglichen Pflanzennerven. Er äusserte sich so: „Pflanzen haben Leitbahnen, in denen elektrophysiologische Signale beispielsweise vom oberirdischen Teil zum unterirdischen Teil geleitet werden. Diese Signalübertragung ist um den Faktor 1000 langsamer als bei Nerven.“
 
David Robinson vom Heidelberger Institut für Pflanzenwissenschaften und Kollegen betrachten dies als Unsinn. Er meinte, dass diese „dämliche Idee bald ausstirbt“. Ich meine, die Gegner sollten sich einmal näher mit der Pflanzenneurobiologie befassen und nicht gleich los wettern und eine Idee verteufeln.
 
Prof. Volkmann entgegnete darauf so: Man könne doch keine Wissenschaft betreiben, indem man sich an Dogmen klammert und neue Thesen verbietet. Recht hat der Mann in meinen Augen. Vor 80 Jahren haben auch die etablierten Botaniker Hormone in Pflanzen nicht für möglich gehalten. Sie waren der Meinung, Hormone kämen nur im tierischen und menschlichen Organismus vor. Später wurden sie eines Besseren belehrt und mussten kleinlaut zugeben, dass sie sich geirrt hatten.
 
Fortsetzung folgt.
 
Hinweis auf eine weitere Textatelier-Arbeit über Pflanzensinne
 
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