Nicht nur wir Menschen schwitzen, auch Pflanzen tun es: Sie reagieren zum Beispiel auf Hitze- und Lichtstress, indem sie flüchtige Substanzen ausdünsten. Eine in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) erschienene Studie zeigt nun, dass sie sich damit selbst schaden können, denn der „Pflanzenschweiß“ verjagt auch Schutzinsekten, die als „Leibwächter“ gegen Fraßschädlinge dienen.
Pflanzen produzieren für unterschiedliche Zwecke große Mengen flüchtiger Verbindungen. Die mengenmäßig bedeutendste ist der Kohlenwasserstoff Isopren, ein wirksames Treibhausgas, das auch eine wesentliche Rolle bei der Bildung von sommerlichem Photosmog spielt. Vor allem Bäume wie Eichen, Pappeln und Weiden „schwitzen“ ihn besonders bei hohen Temperaturen aus, um so ihr Photosynthese-System zu schützen. Bisher war jedoch nicht bekannt, ob Isopren sich auch auf andere biologische Systeme auswirkt.
Schutzmechanismen stören sich gegenseitig
Mit ihrer Studie haben jetzt Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gemeinsam mit niederländischen Kollegen des Entomologischen Labors der Universität Wageningen belegt, dass der Schutzmechanismus gegen Überhitzung einen anderen, ebenfalls gasförmigen Schutzmechanismus abschwächen kann. Pflanzen schützen sich vor Fraßinsekten, indem
sie über Lockstoffe Schutzinsekten, etwa bestimmte Wespenarten, zu Hilfe rufen. Diese geflügelten Leibwächter beseitigen Raupen dadurch, dass sie ihre Eier in ihnen ablegen oder sie fressen.
Mit Hilfe von transgenen Pflanzen, denen das Gen für die Produktion von Isopren eingepflanzt worden war, belegten die Wissenschaftler, dass die Schutzinsekten von Isopren abgestoßen werden. Die genveränderte Pflanze, eine als Modellsystem vielfach verwendete Arabidopsis-Art (Acker-Schmalwand), lockte weniger Schutzinsekten an, obwohl sie weiterhin im selben Ausmaß Lockstoff erzeugte. Untersuchungen an den Sinnesorganen der Schutzinsekten bestätigten, dass sie Isopren riechen können.
„Für Pflanzen spielt daher die Zusammensetzung der Umgebungsluft im Pflanzenbestand eine weit wichtigere Rolle als bisher angenommen, wenn sie sich vor Schädlingen schützen wollen”, erläutert Professor Jörg-Peter Schnitzler vom IMK. Denn in der Nähe von Isopren- Produzenten versage möglicherweise ihre eigene Schutzstrategie, so Schnitzler.
(Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 28.10.2008 – NPO)
