Die unterirdische Kommunikation der Pflanzen

In letzten Themenbeitrag berichteten wir über das Kommunikationssystem der Bäume.

“Geheimnisse des Waldes – Eine Studie belegt: Der Wald hat einen positiven Einfluss auf unsere Gesundheit!” Doch nicht nur Bäume kommunizieren miteinander, sondern auch andere Pflanzen.

Schwedische Agrarwissenschaftler haben nun herausgefunden, dass dicht beieinander wachsende Mais-Keimlinge im Untergrund über ihre Wurzeln Signale von sich geben, die das Wachstum ihrer Nachbarpflanzen beeinflussen.

Die Pflanzen sollen ein komplexes System chemischer Kommunikation nutzen, mit dem sie ihre Unfähigkeit zur Mobilität ausgleichen können, erklärten Forscher um Ali Elhakeem und Velemir Ninkovic von der Schwedischen Universität für Agrarwissenschaften aktuell im Fachjournal „PLoS ONE“.

Oft geben die Pflanzen chemische Sekrete über die Wurzeln in den Boden ab, die dann von Nachbarpflanzen wahrgenommen werden können. Andere Pflanzen ziehen daraus ihre Informationen, zum Beispiel ob es sich bei ihrem Nachbarn um eine artverwandte oder eine fremde Sorte handelt. Dies beeinflusst dann entsprechend das Wachstum. Die Forscher wollten die Kommunikation der Pflanzen unter einander noch besser verstehen und so berührten sie die Blätter von Maiskeimlingen. Damit simulierten sie in unmittelbarer Nähe wachsende und sich hin und wieder berührende Pflanzen. Die von der Pflanze über die Wurzeln ausgeschiedenen chemischen Lösungen wurden daraufhin untersucht.

Das Ergebnis war eindeutig: Pflanzen, welche diesen Wachstumschemikalien neu ausgesetzt wurden, reagierten unmittelbar, in dem sie ihre Ressourcen auf die vermehrte Produktion von Blättern aufwendeten, im Gegensatz dazu aber weniger Wurzeln ausbildeten als die Pflanzen einer Kontrollgruppe.

Darüber hinaus wurden auch neu gekeimte Maispflanzen untersucht. Man wollte herauszufinden, ob es Unterschiede innerhalb der Wachstumschemikalien von den berührten Pflanzen und jenen gab, die nicht gestresst wurden.

Auch hier war das Ergebnis eindeutig: Die neuen Keimlinge bildeten in der Nähe ungestresster Pflanzen bevorzugt Wurzeln in deren Richtung aus. Dies brachte die Forscher zu der Schlussfolgerung, dass die Pflanzen durchaus in der Lage sind zwischen den beiden Sekret-Arten zu unterscheiden.

Die Experimente belegten, dass auch jene Pflanzen, die nur kurz oberirdisch berührt wurden, darauf mit Veränderungen ihrer Sekrete im Untergrund derart reagierten, dass ihre Nachbarpflanzen ihre Wachstumsstrategien entsprechend änderten.

Diese Experimente zeigen, dass Veränderungen, die durch oberirdischen mechanischen Berührungsstress verursacht werden, durch eine unterirdische chemische Interaktion zwischen den Pflanzen zu einer Art Vorhersage zukünftiger Ressourcen-Konkurrenten dienen.