Maispflanzen haben ein ausgeklügeltes Alarm- und Verteidigungssystem: Wird eine Pflanze von Raupen befallen, lockt sie nicht nur die natürlichen Feinde der Raupen mit speziellen Duftstoffen an, sondern warnt zusätzlich auch ihre Nachbarn. Diese Entdeckung beschreiben Forscher vom US-Ministerium für Landwirtschaft in der Fachzeitschrift PNAS (Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1073/pnas.0308037100).
Pflanzen haben ein großes Repertoire an verschiedenen Duftstoffen, die sie meisterlich für verschiedene Zwecke einsetzen. Wenn beispielsweise Maispflanzen von Raupen befallen werden, produzieren sie bestimmte duftende Substanzen, die natürliche Feinde der Raupen zu Hilfe rufen. Diese erledigen das Problem dann für die Pflanze und befreien sie von den Schädlingen. Aber auch direkt nach dem Angriff, also lange vor den Lockstoffen, setzen die Pflanzen spezielle Duftstoffe frei: Die so genannten GLVs (“Green Leafy Volatiles”) sind flüchtige Stoffe, die beispielsweise den Geruch von frisch gemähtem Gras ausmachen. Wozu diese Stoffe genau dienen, war bislang nicht bekannt.
Jürgen Engelberth und seine Kollegen aus Gainesville entdeckten jetzt, dass die GLVs Bestandteil eines ausgeklügelten Alarmsystems sind: Maispflanzen können damit ihre Nachbarn vor der Attacke durch Insekten warnen. Bei ihren Experimenten hatten die Forscher zerschnittene und damit künstlich verwundete Blätter in einen Behälter gegeben, in dem gesunde Maispflanzen wuchsen. Kurze Zeit später produzierten die gewarnten Pflanzen ihrerseits Stoffe, die ein internes, genetisches Verteidigungsprogramm starten. Erfolgte dann tatsächlich ein Angriff, konnten die alarmbereiten Pflanzen viel schneller und viel mehr Verteidigungsstoffe produzieren als ohne die Vorwarnung.
“Die GLVs wirken ähnlich wie Impfstoffe”, fassen die Forscher ihre Entdeckung zusammen. “Sie werfen die Verteidigungsmaschinerie zwar an, lassen sie aber nicht mit voller Leistung arbeiten. Das hat einen entscheidenden Vorteil: Wird die Pflanze nicht angegriffen, verschwendet sie keine Energie an ihr Verteidigungssystem. Erfolgt jedoch ein Angriff, ist die Reaktion schneller und stärker.” Die Wissenschaftler wollen nun untersuchen, wie lange der Vorwarneffekt anhält. Sollte es sich um eine längerfristige Wirkung handeln, könne eine Behandlung von Feldern mit GLVs möglicherweise zur routinemäßigen Insektenabwehr eingesetzt werden.
Ilka Lehnen-Beyel
