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Umwelt

Pflanzen erinnern sich an Dürreperioden

Pflanzen aktivieren kurze Gedächtnismechanismen, obwohl sie kein Gehirn haben. Sie erinnern sich an die Tage der Dürre und ergreifen Gegenmaßnahmen, um Wasser zu sparen.

März 30 2021
Gianluca RiccioGianluca Riccio
⚪ 3 Minuten
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Dürre

EINLESEN:

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 nun hat er eine der vielleicht überraschendsten Entdeckungen seines Lebens gemacht: Pflanzen scheinen sich an Dürretage zu „erinnern“.

Die Erinnerung an die Dürre

Dürre
Rainer Hedrich

Pflanzen haben eine ganz neue und unerwartete Möglichkeit, Wasser zu sparen. Hedrichs Gruppe entdeckte diese neue Anti-Dürre-Strategie zusammen mit Forschern der University of 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 an die Tage der Dürre zu erinnern. Je trockener das Klima, 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.

Der Artikel wird nach den verwandten Links fortgesetzt

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Neoplants bewirken, dass eine Pflanze giftige Verbindungen aus der Umgebung aufnimmt

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 Mensch und Tier ein Botenstoff des Nervensystems ist. Pflanzen haben keine Nervenzellen und kein Gehirn: GABA kommt aber auch in ihnen vor, und zwar im Zusammenhang mit gedächtnisähnlichen Prozessen!

Rainer Hedrich nennt einen weiteren Zusammenhang. Es scheint, dass das "Kurzzeitgedächtnis", das 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 Matthäus Gilliham der University of Adelaide: „Unter dem Einfluss von GABA verschließen zum Beispiel Gerste, Bohnen und Soja die Poren der Blätter.“ Auch Laborpflanzen, die „mutiert“ sind, mehr GABA zu produzieren, reagieren auf diese Weise. In Experimenten benötigen sie weniger Wasser und überleben die Dürre länger.

Es gibt noch andere Signalstoffe in Pflanzen, die das Schließen der Blattporen bewirken, aber GABA setzt auf einen ganz anderen Wirkmechanismus

Bo Xu, Erstautor der Studie – Australian Research Council Centre of Excellence in Plant Energy Biology.
Dürre
Nahaufnahmeporträt der "Venusfliegenfalle"

In der Zukunft? Trockenresistente Pflanzen

In Zeiten des Klimawandels spielen der Wassersparmechanismus und die Trockenheitstoleranz von Pflanzen eine immer wichtigere Rolle.

Die Menschheit dürfte immer mehr auf neue Sorten angewiesen sein, die mit weniger Wasser gute Ernten bringen.

Stichworte: PflanzenDürre

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