Tomatenpflanzen warnen ihre Nachbarn vor Feinden

Die Pflanzen versenden Stoffe, die für die Abwehr nötig sind

Yamaguchi. Tomatenpflanzen nehmen bei Gefahren Kontakt zu ihren Nachbarn auf. Durch das Verströmen bestimmter Chemikalien warnen sie diese vor Fraßfeinden und liefern ihnen zugleich auch noch die Vorstufe für ein Abwehrmittel. Das berichten japanische Wissenschaftler in den „Proceedings“ der US-amerikanischen Akademie der Wissenschaften („PNAS“).

Bereits seit Längerem ist bekannt, dass manche Pflanzen bei Insektenangriffen leicht flüchtige Chemikalien abgeben, die ihre Artgenossen in der Umgebung zur verstärkten Produktion von Abwehrstoffen anregen. Wie dieses Frühwarnsystem aber genau funktioniert, blieb bisher ein Rätsel.

Kenji Matsui und seine Mitarbeiter von der Universität Yamaguchi untersuchten diese Abwehrstrategie jetzt genauer in einem Experiment an Tomatenpflanzen, streng isoliert und bei kontrollierter Luftströmung. Diese strich zum Teil über Pflanzen, an denen sich der Asiatische Baumwollwurm (Spodoptera litura) gütlich tat, zum Teil aber auch über Pflanzen ohne Insektenbefall. Beim Asiatischen Baumwollwurm handelt es sich um die Larve eines Kleinschmetterlings aus der Familie der Eulenfalter.

In den Blättern der Tomatenpflanzen, die in der Luftströmung der befallenen Artgenossen standen, fand sich ein erhöhter Anteil der Chemikalie (z)-3-Hexenyl-Vicianosid (HexVic). Von ihr ist bekannt, dass sie das Wachstum der Schmetterlingslarven hemmt. Zusätzlich zeigte die Analyse der Substanzen in der Luft, die von den befallenen Pflanzen kam, als Hauptkomponente den Stoff (z)-3-Hexenol. Dabei handelt es sich um einen chemischen Vorläufer bei der Bildung des wirksamen HexVic. Die Wissenschaftler zogen aus ihren Analysen den Schluss: Die Tomatenpflanzen senden nicht nur chemische Warnmeldungen aus, sie liefern anderen Pflanzen damit sogar auch noch einen Grundstoff für ihre Verteidigung.

Wissenschaftler konnten Warnsignale auf chemischer Basis bereits bei unterschiedlichen Pflanzen nachweisen, unter anderem bei Tabak oder Mais. So sondern zum Beispiel Maisblätter beim Angriff von Schädlingen flüchtige Stoffe in ihre Umgebung ab, mit denen sie einerseits Feinde der attackierenden Insekten anlocken und andererseits benachbarte Pflanzen alarmieren. Die auf diese Weise gewarnten Maispflanzen produzieren daraufhin eine schützende Säure, mit der sie sonst nur auf äußere Verletzungen reagieren, wie eine im vergangenen Januar in „PNAS“ veröffentlichte Studie ergeben hatte.