Professor Rainer HedrichDer Wissenschaftler und Biophysiker an der Julius-Maximilians-Universität (JMU) in Würzburg in Bayern untersucht seit über 35 Jahren Pflanzen.
Insbesondere untersucht Hedrich, wie Pflanzen ihren Wasserhaushalt regulieren: und jetzt hat er vielleicht eine der überraschendsten Entdeckungen seines Lebens gemacht: Pflanzen scheinen sich an die Tage der Dürre zu „erinnern“.
Die Erinnerung an die Dürre
Pflanzen haben eine ganz neue und unerwartete Möglichkeit, Wasser zu sparen. Hedrichs Gruppe entdeckte diese neue Strategie gegen Dürre zusammen mit Forschern der Universität von Adelaide in Australien.
Die Ergebnisse waren veröffentlicht in der Zeitschrift Nature Communications.
Ein Schlüsselfaktor namens GABA
Aus der Zeitung habe ich gelesen, dass Pflanzen das Signalmolekül verwenden GABA (Gamma-Aminobuttersäure) um sich an die Tage der Dürre zu erinnern. Je trockener das Klima ist, desto mehr GABA reichert sich tagsüber im Pflanzengewebe an. Und am nächsten Morgen bestimmt die Menge an GABA, inwieweit die Pflanze die Poren der Blätter öffnet, um mehr oder weniger Wasser zu sparen.
Es ist, als würden die Pflanzen ihr Verhalten des Tages an die Dürre des Vortages anpassen.
Was ist GABA?
Wie bereits erwähnt, ist GABA ein Signalmolekül, das bei Menschen und Tieren eine Botenstoffsubstanz des Nervensystems ist. Pflanzen haben keine Nervenzellen und kein Gehirn, aber GABA kommt auch in ihnen vor und in Verbindung mit gedächtnisähnlichen Prozessen!
Rainer Hedrich nennt eine andere Verbindung. Es scheint, dass das "Kurzzeitgedächtnis", dass die fleischfressende Pflanze Venusfliegenfalle (eine Pflanze sehr beliebt in Pflanzenversuchen) verwendet, um zu zählen, wie oft seine Beute es berührt, abhängig vom Kalziumspiegel in der Zelle. Der gleiche Kalziumspiegel, der die enzymatische Biosynthese von GABA in Pflanzen reguliert.
Geringer Wasserbedarf, hohe Trockenheitstoleranz
Der GABA-Effekt wurde in verschiedenen Kulturen nachgewiesen, wie Professor erklärt Matthew Gilliham der Universität von Adelaide: „Unter dem Einfluss von GABA schließen beispielsweise Gerste, Bohnen und Soja die Poren der Blätter“. Sogar Laborpflanzen "mutiert", um mehr GABA zu produzieren, reagieren auf diese Weise. In Experimenten benötigen sie weniger Wasser und überleben die Dürre länger.
Es gibt andere Signalsubstanzen in Pflanzen, die dazu führen, dass sich die Blattporen schließen, aber GABA beruht auf einem völlig anderen Wirkmechanismus
Bo Xu, Erstautor der Studie - Exzellenzzentrum des Australian Research Council für Pflanzenenergiebiologie.
In der Zukunft? Trockenresistente Pflanzen
In Zeiten des Klimawandels spielen der Wassersparmechanismus und die Trockenheitstoleranz von Pflanzen eine immer wichtigere Rolle.
