Pflanzen spüren, lernen, übermitteln Botschaften und führen sogar biologische Kriegsführung. Dies können wir jedoch noch nicht sehen und verstehen, sagt der italienische Pflanzenneurobiologe. Der Wissenschaftler glaubt, dass Pflanzen intelligent genug sind, um sogar Lösungen für Probleme zu finden. Übrigens, wenn Pflanzen vom Erdboden verschwinden, wird unsere menschliche Spezies innerhalb einer Woche ebenfalls nicht mehr existieren.
Pflanzen spüren, lernen, übermitteln Botschaften und führen sogar biologische Kriegsführung. Sie versorgen uns mit Sauerstoff und füttern uns. Wir können es jedoch nicht sehen und verstehen, sagt der italienische Pflanzenneurobiologe Stefano Mancuso.
Der alte Philosoph Aristoteles schrieb Pflanzen der Klasse der primitiven Kreaturen zu. Da sie reproduzierbar sind, konnte dieser Denker sie nicht mit leblosen Objekten gleichsetzen, aber er glaubte nicht, dass sie etwas Besonderes darstellen.
Aristoteles war farbenblind. Für Menschen mit dieser Krankheit erscheinen Pflanzen leblos und verstehen ihre Bedeutung nicht.
So sagt Stefano Mancuso, der das internationale Labor für Pflanzenneurobiologie an der Universität von Florenz leitet.
Pflanzenneurobiologie? Was für eine Wissenschaft! Pflanzen haben kein Nervensystem! Ja, Pflanzen haben wirklich kein Gehirn, keine Augen, keine Ohren oder keine Lunge. Dies bedeutet, dass wichtige Funktionen in der gesamten Anlage verteilt sind. Jeder Teil ist wichtig, aber nicht unersetzlich. Der Pflanzenfresser kann 95% des Luftteils der Pflanze kauen und nicht töten. Die verkrüppelte Pflanze wird nach einer Weile Anstoß nehmen und sich erholen.
Der Nachteil von Pflanzen ist, dass sie an einen Ort gebunden sind. Da Pflanzen im Gefahrenfall nicht entkommen können, müssen sie daher umweltempfindlich sein. Sie benutzen die gleichen fünf Sinne wie Menschen und sogar einige, die wir nicht haben, sagt Mancuso.
Pflanzen können Feuchtigkeit, Schwerkraft und elektromagnetische Felder erfassen.
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In diesem Jahr wurde Mancusos Buch Die Pflanzenrevolution: Wie Pflanzen unsere Zukunft erfanden auf Finnisch veröffentlicht, und letztes Jahr wurde eine Übersetzung seiner gemeinsamen Arbeit mit Alessandra Viola „Was Pflanzen denken: Ein geheimes Leben vor neugierigen Blicken verborgen“auf Finnisch veröffentlicht …
Wie der Name schon sagt, erforschen die Bücher die ungewöhnlichen Fähigkeiten von Pflanzen. Pflanzen können sehen, schmecken und riechen. Lichtempfindliche Phytochrome sind am häufigsten in Blättern sowie in Ranken, jungen Trieben und sogar in Holz vertreten. Sie reagieren auf die Kraft des Lichts und die Wellenlänge des Lichts. Sie regulieren das Wachstum und die Blüte der Pflanze. Selbst im unterirdischen Teil von Pflanzen gibt es lichtempfindliche Zellen. Mit ihrer Hilfe erstrecken sich die Wurzeln weiter in die Dunkelheit.
Die Wurzeln können auch schmecken, wo wichtige Mineralien sind. In dieser Richtung beginnen mehr Wurzeln zu wachsen. Pflanzen können organische Verbindungen riechen. Höchstwahrscheinlich kommt der Duft durch die Stomata in den Blättern. Was dort passiert, ist noch unklar.
Es gibt eine Theorie, dass die Blätter Transportproteine enthalten können, die die Duftmoleküle zu den Zellen transportieren, sagt Jarmo Holopainen, Professor für Angewandte Ökologie an der Universität von Ostfinnland. Transportproteine tragen auch Geruchsmoleküle aus den Zellen, die sie produziert haben, und dies wurde bereits in der Forschung dokumentiert. "Nun, du und Mimose" - sagen die Finnen, wenn der Gesprächspartner durch den Unsinn beleidigt ist. Diese empfindliche Pflanze faltet ihre Blätter als Reaktion auf Berührung.
Mit Hilfe von Mimosa pudica konnten die Forscher nachweisen, dass Pflanzen lernfähig sind. Dies wurde vor zweihundert Jahren vom berühmten Biologen Jean-Baptiste Lamarck während eines ungewöhnlichen Experiments entdeckt. Er wies seinen jungen Kollegen an, die Mimosentöpfe über die Bürgersteige von Paris zu transportieren. Zuerst bedeckten alle Pflanzen ihre Blätter mit dem Schüttelwagen, aber nicht lange. Sie erkannten, dass das Schütteln nicht gefährlich war.
2013 wiederholten Mancuso und Kollegen die moderne Version von Lamarcks Experiment. Die Gruppe stellte die Mimosentöpfe in spezielle Geräte, mit denen die Pflanzen schnell um zehn Zentimeter nach unten abgesenkt wurden. Nach ungefähr dem achten "kleinen Flug" hörten die Pflanzen auf, ihre Blätter zu rollen.
Als die Töpfe später in eine horizontale Position gedreht und geschüttelt wurden, bedeckten sie die Blätter wieder. Der Grund war nicht Pflanzenermüdung. Die Gruppe wiederholte das Experiment in verschiedenen Intervallen. Es stellte sich heraus, dass Mimosen sich mehr als 40 Tage lang an Informationen erinnern können. Können Sie sich selbst erinnern, was vor 40 Tagen mit Ihnen passiert ist? Wie der Erinnerungsprozess funktioniert, wenn Pflanzen kein Gehirn haben, ist ein großes Rätsel.
Was ist mit Hören? Pflanzen haben definitiv kein Gehör!
Und hier ist es, sagt Carlo Cignozzi aus der italienischen Gemeinde Montalcino. Er ließ die Rebe mehrere Jahre lang die Werke Mozarts hören. Angenehme Melodien beschleunigten das Wachstum der Rebe, die Trauben reiften schneller als an der Rebe, die in völliger Stille war. Die Trauben waren saftiger, lebendiger und mehr Polyphenole als andere Proben.
Und das ist noch nicht alles: Die Musik schreckte Insekten ab, was bedeutete, dass weniger Geld benötigt wurde, um sie zu bekämpfen. Der Effekt wäre der gleiche, wenn Schwermetall aus den Lautsprechern rumpeln würde, sagt Mancuso, dessen Labor ebenfalls an dem Experiment teilgenommen hat. Pflanzen haben wahrscheinlich Schallwellen durch die Schwingung von Zellmembranen wahrgenommen. Die Wurzeln spürten auch die Schwingung und wuchsen auf sie zu oder von ihr weg.
In Mancusos Labor wurde auch aufgezeichnet, dass die Wurzeln Geräusche machen können. Der Forscher glaubt, dass klickartige Geräusche auftreten, wenn Zellen wachsen und die Zellwände aus Zellulose zu reißen beginnen. „Wenn Wurzeln Geräusche erkennen und erzeugen können, können sie dann kommunizieren? Vielleicht gibt es hitzige Debatten unter der Erde? Verwenden Pflanzen Tonsignale, um festzustellen, wo sich das Wasser befindet? - sagt Mancuso.
Es überrascht nicht, dass viele Botaniker seiner Forschung skeptisch gegenüberstehen. Die Gruppe konnte ihre Artikel jedoch in botanischen Publikationen veröffentlichen - allerdings nicht in führenden wissenschaftlichen Fachzeitschriften wie Science and Nature.
Lange Zeit glaubte man, dass Pflanzen auf unterschiedliche Weise interagieren. Das Licht, das von den Blumen reflektiert wird, sowie ihre Farbe und ihr Duft ziehen bestäubende Insekten und Vögel an.
Pflanzen übertragen auch Nachrichten unter Verwendung verschiedener Verbindungen. Dank dessen können sie sogar biologische Kriegsführung führen. Sie verteidigen sich mit Substanzen, die schlecht riechen, unangenehme Pflanzenfresser schmecken oder sich sogar als tödlich herausstellen.
Eine Pflanze, die Gegenstand eines Insektenangriffs geworden ist, kann um Hilfe rufen und die sogenannten informativen chemischen Verbindungen freisetzen. Diese verdunstenden "Signalfackeln" ziehen Pflanzenvernichter an, wie Raubmilben, die Gemüsemilben jagen, oder Marienkäfer, die sich von Blattläusen ernähren.
Dieselben Substanzen können zu einer Art "Alarmsignal" werden und benachbarte Pflanzen auffordern, ihre chemische Abwehr zu stärken.
Wie übertragen Pflanzen interne Signale? Diese Frage verfolgte Botaniker lange Zeit. Kürzlich präsentierte die Wissenschaftszeitung ihre eigene Antwort.
Der japanische Masatsugu Toyota, zusammen mit Kollegen, modifizierte rezukovidki, betrachtete einen Modellorganismus für Experimente, so dass die Änderung des Kalziumspiegels visuell war. Toyota hat rezuvidki gezwungen, ein Protein zu produzieren, das nur in Gegenwart von Kalzium fluoresziert.
Als ein Blatt von einer Rezuhovidka abgeschnitten wurde, begann der Schaden zu glühen. Der Blitz breitete sich in einer Welle aus, bis er andere Blätter erreichte. Die Signalübertragungsrate in Pflanzen betrug einen Millimeter pro Sekunde. Die Blätter, die Gefahrensignale erhielten, begannen, Schutzhormone zu produzieren.
Die Forscher stellten fest, dass das Signal Glutaminsäure benötigt, um zu wirken. Der Mechanismus ist genau der gleiche wie bei gefährdeten Tieren: Glutaminsäure beschleunigt die Übertragung von Nachrichten entlang der Nerven. Pflanzen haben keine Nerven, aber laut Holopainen können Kanäle, über die Wasser und Nährstoffe eindringen, ihre Rolle spielen.
Mancuso hält Pflanzen für intelligent, weil sie Lösungen für Probleme finden können. Eine Art erwies sich als ziemlich klug, weil er eine erstaunliche Lösung für ein den Pflanzen bekanntes Problem finden konnte - Pflanzenfresser-Angriffe.
Boquila trifoliola stammt aus den gemäßigten Wäldern Chiles und Argentiniens und macht das, was eine Rebe normalerweise tut: sich auf dem Boden winden oder auf nahegelegene Pflanzen klettern. Es ist erstaunlich, dass sie immer die Blätter der Pflanze imitiert, die in der Nähe wächst. Wenn drei verschiedene Pflanzen in der Nähe sind, ändert Bokila mit drei Blättern die Form, Größe und Farbe seiner Blätter und sogar die Anordnung der Venen und ahmt die verschiedenen Pflanzen um ihn herum nach.
Diese Rebe kann mindestens zehn verschiedene Arten imitieren. Sie kann sogar einen Dorn auf einem Blatt wachsen lassen, wenn eine nahe gelegene Pflanze einen hat. Es kann die Zinken einfach nicht wiederholen, schreiben die chilenischen Forscher Ernesto Gianoli und Fernando Carrasco-Urra in Current Biology.
Wie bestimmt ein Pflanzenchamäleon, was wiederholt werden soll? Es ist möglich, dass einige Mikroorganismen bestimmte Methoden verwenden, um die Gene der Referenzpflanze auf den Nachahmer zu übertragen. Oder nimmt die Rebe die flüchtigen Bestandteile, die die Pflanze produziert, als Probe? Bokila-Dreiblatt kopiert jedoch genau die Pflanzen, die am nächsten am Standort sind, obwohl es in einer echten Sekretwolke verschiedener Pflanzenarten wächst.
Farbenblindheit ist immer noch eine häufige Krankheit, obwohl wir vollständig von Pflanzen abhängig sind. Pflanzen machen fast 99,5% der Biomasse aller Lebewesen aus. Pflanzen verlangsamen den globalen Erwärmungsprozess, indem sie Kohlendioxid aus der Luft entfernen. Sie geben uns Sauerstoff, Nahrung, Medizin, Ballaststoffe, Baumaterialien, Energie - und viel Licht.
Wenn Pflanzen vom Erdboden verschwinden, wird unsere Spezies innerhalb einer Woche aufhören zu existieren. Wenn eine Person weg ist, werden alle unsere besten Erfolge bald zu Weidenröschen.
Arya Kivipelto