Pflanzen, die im Dunkeln leuchten

News: Pflanzen, die im Dunkeln leuchten

Die Reaktion der Venusfliegenfalle auf Berührung ist äußerst beeindruckend und jene der Mimose schon sprichwörtlich. Aber dass offenbar alle Pflanzen auf haptische Reize ansprechen, ist weit weniger geläufig, da die Reaktionen nicht sichtbar sind: Nur die Aktivität einzelner Gene verändert sich. Um diese Folgen beobachten zu können, stellten Genetiker nun eine Pflanze her, die durch Berührungen zum Leuchten angeregt wird.

Die Genetikerin Janet Braam und ihre Arbeitsgruppe von der Rice University in Texas entdeckten schon vor zehn Jahren, dass manche Gene in Pflanzen auf Berührung reagieren. Sie stellten dies eher zufällig fest, als sie die Auswirkungen eines bestimmten Phytohormons testeten. Die mit dem Hormon behandelten Pflanzen zeigten einen kleineren, buschigeren Wuchs als die unbehandelten Exemplare der Kontrollgruppe. Die Wissenschaftler bemerkten jedoch, dass nicht das Hormon, sondern die Behandlung – das häufige Anfassen der Pflanze – die physiologischen Veränderungen hervorrief.

Zuvor war weitgehend unbekannt, dass vermutlich alle Pflanzen auf Berührungen ansprechen – auch wenn die Antwort weit weniger dramatisch ausfällt als beispielsweise bei der carnivoren Venusfliegenfalle. Fünf Gene, die durch Berührungen ihre Aktivität verändern, konnte Braam bisher beim Senf identifizieren. Zu Beginn ihrer Arbeit musste die Wissenschaftlerin allerdings ihre Pflanzen jedes Mal opfern, wenn sie feststellen wollte, ob die untersuchten Gene an- oder abgeschaltet waren. Um den Versuchsobjekten das Schicksal im Mixer oder Mörser zu ersparen, koppelte sie das Glühwürmchen-Gen, mit dessen Hilfe die Insekten leuchten, an ein berührungssensitives Gen der Senfpflanzen. Nun strahlen diese schwach, wenn man sie berührt.

"Jetzt können wir zum ersten Mal in Echtzeit beobachten, wie die Pflanzen auf Berührungen reagieren", sagt die Wissenschaftlerin. Da die Senfpflanzen nur wenig Licht emittieren, kann man die Aktivität der Gene nur im absoluten Dunkel mit Hilfe einer äußerst empfindlichen Kamera verfolgen. Etwa 20 Minuten nach der Berührung, fangen die betroffenen Stellen der Pflanze an, intensiv zu leuchten. Eine Art chemisches "Nervensystem" leitet das Signal dann an entfernte Pflanzenteile weiter, in denen auch die berührungssensitiven Gene und somit das Glühwürmchen-Gen angeschaltet werden. Nach etwa einer Stunde erlöscht das Leuchten wieder.

"Es ist sinnvoll, dass Pflanzen auf Berührung reagieren", erklärt Braam. "Da sie sich nicht bewegen können, müssen sie sich an ihre Umgebung anpassen. Wenn eine Pflanze an einem sehr windigen Standort wächst, hat sie bessere Überlebenschancen, wenn sie klein und buschig bleibt, als wenn sie lang und dünn wird."

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Spektrum Ticker vom 10.2.2000
"Wie geschaffen für diese Aufgabe"
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