Naturwissenschaft und die Rheinauer Thesen zu Rechten von Pflanzen

Florianne Koechlin

Pflanzen, Tiere und Menschen haben die gleichen Wurzeln: die fast drei Milliarden Jahre dauernde Evolution als einzellige Lebewesen. Nur so ist verständlich, dass Pflanzen uns auf der Zellebene viel ähnlicher sind, als wir je geahnt hatten. Gleichzeitig sind Pflanzen ganz anders, sie bilden eine eigene Lebensform. Beide – Tiere und Pflanzen – reagieren flexibel und adaptiv auf eine sich ständig ändernde Umwelt. (Stöcklin, 2007)

Kommunikation

Pflanzen kommunizieren via Duftstsoffe miteinander und mit andern Lebewesen. Beispiel: Von der Limabohne sind etwa 100 Duftstoffvokabeln bekannt. Wird sie von Frassinsekten angegriffen, kann sie mit Duftstoffen Nützlinge herbeilocken. Bei Spinnmilbenbefall lockt die Limabohne mit speziellen Düften Raubmilben herbei, welche die Spinnmilben fressen. Wird sie von Raupen angegriffen, sendet sie eine etwas andere Parfumvariation aus, die Schlupfwespen anzieht. Die Limabohne erkennt den Schädling an dessen Speichel. Sie „schmeckt“ also am Speichel, wer gerade daran ist, an ihr zu fressen. Dann produziert sie den Duftstoff, der den passenden ‚Bodyguard’ anlockt. (Arimura et al., 2005; Kost und Heil, 2006; Witzany, 2006)

Unterirdische Kommunikation

Pflanzen kommunizieren auch unter der Erde. Von Waldbäumen ist bekannt, dass ihre Wurzeln mit Wurzelpilzen, den sogenannten Mykorrhizen, ein riesiges unterirdisches Kommunikationsnetz bilden, eine Art WWW – Wood Wide Web. Dieses WWW scheint mindestens ebenso gross wie das Volumen des Waldes über der Erde. (Wiemken und Boller, 2002)

Lernen und erinnern

Pflanzen lernen aus Erfahrungen und können sich erinnern. Beispiel: Wenn die Wurzeln einer jungen, wachsenden Pflanze einer niedrigen Salzkonzentration ausgesetzt werden, kann die Pflanze später in Salzkonzentrationen überleben, die normalerweise tödlich für sie sind. Die Erfahrung der Wurzel wird auf die ganze Pflanze übertragen: Die junge Pflanze lernt, sich an eine Salzlösung anzupassen. Die Pflanze erinnert sich Monate oder Jahre danach an diese Erfahrung und kann darum in hohen Salzkonzentrationen überleben. (Trewavas,2003; Tafforeau et al., 2006)

Unterscheidung Selbst-Nichtselbst

Wurzeln können zwischen „Selbst“ und „Nicht-Selbst“ unterscheiden. Sie achten während ihres Wachstums darauf, andern Wurzeln der eigenen Pflanze nicht zu nahe zu kommen. Die Wurzeln einer erwachsenen Erbsenpflanze konkurrieren sich also nicht. Wird aber ein Erbsenkeimling der Länge nach aufgetrennt, so dass zwei genetisch identische Pflanzen entstehen, erkennen die Wurzeln der einen Pflanze diejenigen des ‚Zwillings’ bald als „nicht-selbst“ und beginnen, vermehrt Wurzeln in dessen Bereich hineinwachsen zu lassen. Forschende vermuten, dass die Pflanze bisher unbekannte, nicht-genetische Fähigkeiten besitzt, zwischen Selbst und Nicht-Selbst zu unterscheiden. Dies aber wird oft als Merkmal einer Gehirnleistung gewertet. (Gruntman und Novoplansky, 2004)

Immunsystem

Pflanzen haben ein Immunsystem, um Pathogene abzuwehren, mit gleichen oder ganz ähnlichen chemischen Molekülen wie beim tierischen Immunsystem. Bei höheren Tieren besteht das Immunsystem aus zwei Komplexen, dem ‚acquired immune system’ (acquired: erworben) und dem ‚innate immune system’ (innate: angeboren). Das ‚innate immune system’ wurde auch bei Pflanzen gefunden. (Hayashi et al., 2001)

Nervenähnliche Strukturen

Zur internen Kommunikation benutzen Pflanzen elektrische Aktionspotenziale, vergleichbar mit Reizleitungen in Nervenzellen von Tier und Mensch. Die Aktionspotenziale erreichen eine Geschwindigkeit von bis zu 20cm/s, vergleichbar mit Geschwindigkeiten in Nerven niederer Tiere, aber um Grössenordnungen langsamer als bei Säugetieren. Bei Pflanzen wurden zudem viele Moleküle entdeckt, die Neurotransmittern von Tier und Mensch ähneln. Pflanzen produzieren auch viele neuronal aktive Substanzen (zB Nikotin, Coffein, Heroin etc). Etliche Forschende vermuten bei Pflanzen nervenähnliche Strukturen und eine Art diffuser Kommandobereich nahe der Wurzelspitzen. Solche neuronalen Informationssysteme ermöglichen die schnellsten und effizientesten Antworten auf Umweltveränderungen. (Baluska et al. 2006; Baluska et al., 2004; Murch, 2006)

Empfindungen?

Für eine Empfindungsfähigkeit von Pflanzen gibt es keine wissenschaftlichen Belege. Es gibt Indizien, nicht aber eine ganze Indizienkette. Heute zu behaupten, sie könnten nichts empfinden, ist nach den vielen neuen Erkenntnissen genau so spekulativ wie das Gegenteil. Es ist uns die Gewissheit abhanden gekommen, den Pflanzen eine Wahrnehmungsfähigkeit abzusprechen. Immerhin wurde die Pflanze bisher in ihren Fähigkeiten, die Umwelt wahrzunehmen, weit unterschätzt.


Referenzen

Arimura G.I., Kost C. und Boland W. (2005). Herbivore-induced, indirect plant defences. Biochimica et Biophysica Acta, 1734, S. 91-111

Baluska F., Mancuso S. und Volkmann D. (Hrsg) (2006). Communication in Plants. Springer-Verlag Berlin Heidelberg

Baluska F., Mancuso S., Volkmann D. und Barlow P. (2004). Root apices as plant command centres: the unique ‚brain-like’ status of the root apex transition zone. Biologia, Bratislava, 13, S. 7-19

Gruntman M. und Novoplansky A. (2004). Physiologically mediated self/ non-self discrimination in roots. Proc Natl Acad Sci USA 101, S. 3863-3867

Hayashi F. et al. (2001). The innate immune response to bacterial flagellin is mediated by Toll-like receptor 5., Nature 410, S. 1099-1103

Kost C. und Heil M. (2006). Herbivore-induced plant volatiles induce an indirect defence in neighbouring plants. Journal of Ecology, S. 1-10

Murch S. J. (2006). Neurotransmitters, neuroregulators and neurotoxins. Communication in Plants, Hrsg.: Baluska F., Mancuso S. und Volkmann D.

Stöcklin J. (2007). Die Pflanze. Moderne Konzepte der Biologie. Beitrage zur Ethik und Biotechnologie/2. ISBN: 978-3-905782-01-1

Tafforeau M., Verdus M.C., Norris V., Ripoll C. und Thellier M. (2006). Memory Processes in the Response of Plants to Environmental Signals. Plant Signaling and Behavior, 1:1, S. 9-14

Trewavas A. (2003). Aspects of Plant Intelligence. Annals of Botany 92:1, S. 1-20

Wiemken V. und Boller T. (2002). Ectomycorrhiza: gene expression, metabolism and the wood-wide-web. Current Opinion in Plant Biology, 5, 4, S. 355-361

Witzany G. (2006). Plant Communication from Biosemiotic Persepctive. Plant Signaling & Behavior, 1:4, S. 169-178