Fermer
_fs_nccr_choix.jpg

Abwehrstrategie von Pflanzen: Verletzung als Faustpfand fürs Überleben

pressemitteilung vom 25. August 2009

Die meisten der chemischen Abwehrsignale von Pflanzen gegenüber Insekten werden durch eine initiale Frassverletzung ausgelöst. Die Fähigkeit der Pflanzen Schädigungen an ihren Zellen zu erkennen, erzeugt eine Reihe von Molekülen, die einen direkten oder indirekten Gegenangriff sicherstellen. Bestimmte Substanzen ermöglichen es sogar benachbarten Pflanzen vor der Präsenz einer Gefahr gewarnt zu werden.

«Ein Angriff von herbivoren Insekten löst bei Pflanzen Abwehrmechanismen aus, aber viele der Wege, über welche Pflanzen diese Gegenantwort weiterleiten, müssen noch entdeckt werden», erklärt Martin Heil, Forscher am Nationalen Polytechnischen Institut von Mexiko (CINVESTAV). «Ich stelle jedoch ein allgemeines Prinzip fest, das auf der Fähigkeit der Pflanze beruht, die Zerstörung ihrer Zellen zu erkennen (damaged-self recognition genannt), sowie darauf zu reagieren, indem sie entsprechende chemische Signale aussendet.» Die meisten der Moleküle, die eine Abwehrreaktion auslösen - sogenannte Vorläufer - bestehen aus Komponenten, die bei der Zerstörung der Pflanzenzellen entstehen. Gleichzeitig sichert die Pflanze so die Kontrolle über ihre Beziehungen zu herbivoren Insekten ab, selbst im Laufe der Evolution. Laut Martin Heil ist es die Pflanzenwelt, welche diese Interaktionen dominiert.

Die enorme Reaktivität der Pflanzen angesichts der Angriffe von Insekten wird auch von Yasuyuki Choh vom ökologischen Forschungszentrum an der Universität Kyoto (Japan) veranschaulicht. Die japanischen Forscher arbeiten an der Analyse von Duftmolekülen, die als Warnsignale für benachbarte Pflanzen angesehen werden. Als Versuchspflanze dient ihnen dabei die Limabohne, bekannt als Futterpflanze für die Raupen von Spodoptera litura und der Bohnenspinnmilbe Tetranychus urticae.

Um die duftende Warnung von Pflanze zu Pflanze zu testen, hat das Team von Professor Junji Takabayashi Kohlpflanzen benutzt, der entweder von einem der beiden genannten Schädlinge befallen waren oder von der Kohlmotte (Plutella xylostella), die für die Limabohne keinen Schädling darstellt. Es zeigte sich, dass die Limabohne nur auf das Signal reagierte, das aufgrund des Angriffs von T. urticae verströmt wurde. Obschon die Tatsache, dass die Bohne auf den Befall von P. xylostella keine Reaktion zeigte, logisch erscheint, erwarteten die Forscher dennoch, dass die Bohne ihre Abwehrreaktionen angesichts der durch die Angriffe von S. litura erzeugten Moleküle verstärkt.

Die Erklärung beruht darauf, dass T. urticae leichter vom Kohl zu den Bohnen wechselt als S. litura. Deshalb wohl scheint die Limabohne diesen Schädling so schnell wie möglich abwehren zu wollen. Dieses Experiment zeigt ein erstaunliches Leistungsvermögen der Pflanze auf, nämlich die Fähigkeit das Bedrohungsausmass einer potentiellen Gefahr abschätzen zu können - und im Hinblick darauf ihre eigenen Abwehrstrategien einzusetzen beziehungsweise zuzuwarten.

conferences schedule


25.08.09 / 11h30 - 11h45
Martin Heil
Damaged-self Recognition in Plant Anti-Herbivore Defence

27.08.09 / 17h00 - 17h15
Yasuyuki Choh
Do Plants Distinguish Herbivores on Neighboring Plants?