Pflanzenneurobiologie: Was denken Pflanzen?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Pflanzen besitzen kein Gehirn und keine Nervenzellen, im Vergleich zu Tieren scheinen sie unsensibel zu sein. Biologen wissen jedoch, dass Vertreter dieser Gruppe von vielzelligen Organismen Informationen von außen erhalten und verarbeiten, sie können über chemische Signale miteinander kommunizieren.

Lohnt es sich, über die "Intelligenz" der Pflanzen zu sprechen?

Was wird die Nerven und das Gehirn ersetzen?

Zarte weiße Blüten der Eichen-Anemone sind die Dekoration der Wälder der Mittelzone. Es ist nicht ungewöhnlich, dass sich ihre Blütenblätter zusammenfalten, obwohl der sonnige Tag in vollem Gange ist. Also warte auf den Regen. Durch das Entfernen der Blüten schützt die kleine Pflanze diese vor Wasser und Windböen.

In der Pflanzenwelt gibt es viele solcher Mechanismen, um sich an wechselnde Wetterbedingungen anzupassen, sich vor Schädlingen zu schützen, Wunden zu heilen und Nährstoffe vor Ort zu erhalten.

Die Wahrnehmungsorgane von Pflanzen sind spezielle Rezeptorzellen, Ionenkanäle in Zellmembranen, die elektrische Signale übertragen, spezielle Körper, die einige Eigenschaften von Neuronen haben.

Um Informationen zwischen verschiedenen Körperteilen auszutauschen, werden verschiedene Mediatorverbindungen hergestellt: Hormone, chemische Verbindungen, kleine nicht-kodierende RNAs. All diese Mechanismen ersetzen erfolgreich die Sinne und das Nervensystem bei Pflanzen.

Die sensorische Wahrnehmung von Pflanzen wurde bis in die 1970er Jahre aktiv untersucht und verblasste dann allmählich.

Im Jahr 2005 entschieden Stefano Mansuko von der Universität Florenz (Italien) und František Baluschka von der Universität Bonn (Deutschland), dass es viele Daten über die "Intelligenz" von Pflanzen gibt und es an der Zeit ist, diese Richtung zu aktivieren.

Sie nannten es "Pflanzenneurowissenschaften". Natürlich ist dies eine Metapher - wir sprechen über das Studium von Reaktionen und Reaktionen auf äußere Reize.

Die Anhänger der Pflanzenneurobiologie glauben, dass wir in Bezug auf die Flora über das Gedächtnis, das System der Akkumulation, Speicherung und Verarbeitung von Informationen sowie den Mechanismus der Entscheidungsfindung sprechen können. Dazu braucht es nach Ansicht einiger Wissenschaftler kein Gehirn und Nervensystem wie bei Tieren.

Die gesamte wissenschaftliche Gemeinschaft steht diesem Bereich kritisch gegenüber. Gleichzeitig steht die Arbeit im Bereich der Kommunikations- und Signalsysteme von Pflanzen im Vordergrund der Wissenschaft.

Wiesengemeinschaftswohnung

Eine der großen Entdeckungen der letzten Jahre ist, dass Pflanzen ihre Nachbarn erkennen können. Dazu verwenden sie rotes Fernlicht, chemische Signale und Sekundärmetaboliten.

Das Wissen um die umliegenden Arten hilft der Pflanze zu überleben: Vermeiden Sie Schatten, verteidigen Sie sich gegen Feinde, wählen Sie die beste Nahrung.

Pflanzen nehmen chemische Verbindungen wahr – sogenannte Gerüche benachbarter Arten. Sie werden durch die Luft und den Untergrund durch Wurzeln übertragen.

Chinesische Wissenschaftler zitieren in der Zeitschrift Nature Communications die Ergebnisse von Experimenten mit Weizen. Studien haben gezeigt, dass diese Pflanze zwischen den Gerüchen von etwa hundert verschiedenen Arten unterscheidet, die nebeneinander durch die Wurzeln wachsen.

Als Reaktion darauf setzt es eigene Substanzen frei, um die Beziehung zu regulieren – zum Beispiel so etwas wie Antibiotika, wenn Konkurrenten in der Nähe sind. Als Folge hemmt Weizen ihr Wachstum.

Natürlich ist diese Methode der chemischen Kommunikation nicht analog zum Geruchssinn bei Tieren, aber Pflanzen können durchaus Gerüche nicht nur aussenden, sondern auch wahrnehmen.

Zum Beispiel findet die parasitäre Ackerwinde Dodder die Wirtspflanze durch flüchtige Elemente und streckt sich in ihre Richtung.

Von Schädlingen verwundetes Wermut warnt Angehörige vor der Gefahr eines verstärkten Geruchs.

Die mehrjährige Goldrute ist in der Lage, chemische Verbindungen (Pheromone) wahrzunehmen, die von Männchen der bunten Fliege abgesondert werden, die das Weibchen anlocken. Eine auf einer Pflanze abgelagerte Fliegenlarve verursacht eine Krankheit in Form einer Galle - einer großen Kugel.

Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass Goldrute Fliegen riecht und das Immunsystem stärkt, um die unvermeidliche Krankheit abzuwehren. Dazu erhöhen die Blätter des Grases den Gehalt an Jasmonsäure, die Schädlinge abwehrt und Gewebeschäden heilen hilft.

Gutes Hören

1970 erschien in den USA das Buch "The Secret Life of Plants" von Peter Tompkins und Christopher Bird. Darin wurden, ohne sich auf wissenschaftliche Fakten zu verlassen, viele fantastische Informationen über Blumen und Bäume gegeben. So hieß es zum Beispiel, Pflanzen würden gestresst, wenn in ihrer Gegenwart ein Ei zerbricht, der Kürbis weicht aus den Lautsprechern ab, wenn aus ihnen Rock ertönt.

Heutzutage wurden viele Fakten über die Wahrnehmung von Geräuschen durch Pflanzen gesammelt. Im Jahr 2014 beeinflussten Wissenschaftler der University of Missouri (USA) ein kleines Kraut, Arabidopsis (Tal rezuhovidka), mit dem Geräusch, das eine Raupe darauf kaut.

Es stellte sich heraus, dass dadurch der Gehalt an Anthocyanen (violetter Farbstoff) und Glucosinolaten (Bitterkeit) in den Blättern der Pflanze erhöht wird. Erfahrungsgemäß reagiert Rezukovidka unterschiedlich auf Luftvibrationen, die durch kauende Blätter, Wind und zirpende Insekten verursacht werden.

Wissenschaftler der University of Mississippi haben kürzlich Experimente mit Sojabohnen und darauf lebenden Insekten durchgeführt - Marienkäfer und Sojabohnenblattläuse. Sie wurden von verschiedenen Geräuschen beeinflusst, darunter der Lärm der Stadt, Traktor, Rock'n'Roll. Nach zwei Wochen nahm die Pflanzenbiomasse im Vergleich zur Kontrolle ab.

Wissenschaftler neigen jedoch nicht zu der Annahme, dass Gestein Pflanzen direkt unterdrückt. Vielmehr beeinflusste er irgendwie die Schädlinge, was ihre Aktivitäten verstärkte.