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Überblick

Das Wichtigste in Kürze

  • Mindestens 300.000 Pflanzen-fressende Insektenarten gibt es heute weltweit. Dazu kommen zahlreiche Pilze, Viren oder Bakterien, die auf Bäumen, Sträuchern und Blütenpflanzen perfekte Bedingungen vorfinden, um sich zu vermehren oder mit allem Lebensnotwendigen zu versorgen.
  • Doch viele Pflanzen sind dem Angriff der Parasiten keineswegs schutzlos ausgesetzt. Sie haben in Jahrmillionen der Evolution außergewöhnliche Strategien entwickelt, um vor Schädlingen jeder Art sicher zu sein.
  • Dazu gehören neben mechanischen Mitteln auf der Pflanzenoberfläche, wie Dornen oder Stacheln auch Giftstoffe in den Zellen, chemische Substanzen, die sie schwer verdaulich machen oder das Wachstum der Feinde verlangsamen.
  • Dagegen dienen speziell zu Verteidigungszwecken produzierte Duftstoffe oder Zuckerüberzüge auf den Blättern dazu „befreundete“ Tiere wie Ameisen oder andere Räuber zu Hilfe, die möglich Fraßfeinde der Pflanzen verspeisen oder vertreiben sollen.
  • Pflanzen können ihr „Arsenal“ an chemischen Abwehrstoffen bei Schädlingsbefall und Fraßschäden schnell aufstocken. Mittlerweile haben Wissenschaftler die wichtigsten Stationen des biochemischen Signalwegs aufgeklärt, der zur Produktion von Giftstoffen, Düften oder Zuckerüberzügen führt.
  • Daran beteiligt sind neben bestimmten Speichelsubstanzen der Pflanzenfresser, die als Auslöser dienen, vor allem Pflanzenhormone wie Jasmon- oder Salicylsäure. Sie leiten die Meldung über Fraßschäden an die Pflanzenorgane weiter, wo die Gift- oder Signalstoffe produziert werden.
  • Mittlerweile haben Wissenschaftler viele der chemischen „Waffen“ der Pflanzen identifiziert. Das Wissen darum, wer welche Gifte und chemischen Signalen als Feindabwehr benutzt und wie diese von den Pflanzenfressern wieder umgangen werden, nutzt nicht nur Evolutionsbiologen und Ökologen.
  • Auch für die Landwirtschaft lässt sich daraus Kapital schlagen. Pflanzenzüchter und Gentechniker versuchen in letzter Zeit immer intensiver, die Vorbilder aus der Natur zu benutzen und effektive Mittel zur biologischen Schädlingsbekämpfung herzustellen.
  • Gifte und andere chemische Waffen der Pflanzen sind zudem kein Allheilmittel. Immer wieder gelingt es einigen Tieren die Pflanzenabwehr zu überlisten und Resistenzen gegen bestimmte Substanzen zu entwickeln oder toxische Stoffe zu neutralisieren.
  • Für die Produktion von chemischen Abwehrsubstanzen müssen Pflanzen einen Teil ihrer Stoffwechselprodukte wie Eiweiße oder Fette beziehungsweise Energie aufwenden, die dann möglicherweise zur Samenbildung oder für das Wachstum fehlen.
  • Bei der variablen Abwehrstrategie „Wachse oder verteidige dich!“ sprechen Wissenschaftler deshalb von einer „Kosten-Nutzen-Rechnung“, die das Überleben der Pflanzen sichert und die man auch als ökologische Fitness bezeichnen kann.
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Stand: 04.02.2005

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Chemische Keule und betörender Duft
Verteidigungsstrategien von Pflanzen

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

Dornen, Gifte, Zucker, Lotus-Effekt
Die Waffen der Pflanzen

Gift oder Samen?
Chemische Verteidigung ist teuer

Bei Berührung Mord
Die Senfölbombe der Kreuzblütler

Wenn der Schutzschild versagt…
Kohlmotte entschärft Senfölbombe

Opfern für die Gemeinschaft
Kieselalgen schädigen Krebsnachwuchs

Auch Pflanzen rufen „Hilfe“
Mit Zucker und Düften befreundete Armeen anlocken

Hormone als Schlüsselelemente
Biochemischer Signalweg für chemische Verteidigung aufgeklärt

Missbrauchte Alarmsignale
Der Trick des Baumwollkapselbohrers

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