Manche Pflanzen besitzen ein Gen, das sie resistent gegen verschiedene Krankheitserreger macht ? dafür bilden sie weniger Blätter und wachsen viel langsamer als ihre anfälligeren Artgenossen. Deutsche Wissenschaftler haben das betreffende Gen in der Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana identifiziert. Ob es für die Pflanze vorteilhafter ist, ihre Ressourcen in Abwehrkräfte oder Wachstum zu investieren, hängt von den jeweiligen Umständen ab. Diese lassen sich jedoch nicht vorhersagen, daher sind in der Natur sowohl die großen und krankheitsanfälligen Individuen als auch die schmächtigen Abwehrprofis zu finden.
Pflanzen haben im Laufe der Evolution viele Strategien entwickelt, um ihr individuelles Überleben zu sichern. Einige bilden Stacheln aus, andere riechen übel und schmecken noch übler oder verfügen über eine besonders starke Immunabwehr gegen Schädlinge. Die vielen verschiedenen Verteidigungsstrategien unterscheiden sich nicht nur von Art zu Art ? sondern auch innerhalb ein und derselben Art. Wie es dazu kommt, dass eine Pflanze überlebt, während ihr direkter Nachbar derselben Art elendig zugrunde geht, haben die Wissenschaftler um Detlef Weigel vom Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen nun herausgefunden.
Die Forscher konnten eine Universalwaffe im immerwährenden Kampf gegen Pflanzenschädlinge in der Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana identifizieren. Eine Variante des Gens ACD6 bewirkt die erhöhte Produktion von Chemikalien, die nicht nur für Pilze oder Bakterien giftig sind, sondern auch schädliche Insekten wie beispielsweise Blattläuse abwehren können. Jedoch besitzen nur etwa zwanzig Prozent aller Individuen der Ackerschmalwand diese Genvariante ? denn die erhöhte Sicherheit hat ihren Preis. Die Genvariante erhöht zwar die Abwehrkraft der Pflanzen gegen viele Krankheitserreger, doch sie beeinträchtigt gleichzeitig das Wachstum derartig, dass die Pflanzen weniger Blätter ausbilden und insgesamt auch kleiner bleiben.
Das hat Konsequenzen: Eine geringe Blattmasse verringert die Samenproduktion und führt zu weniger Nachkommen. Somit befinden sich die Pflanzen in einer evolutionsbiologischen Zwickmühle. In der Gegenwart von Feinden sind diejenigen Individuen, die besagte Genvariante besitzen, gegenüber ihren Artgenossen im Vorteil. Doch an Standorten oder in Jahren ohne die Bedrohung durch Schädlinge sind sie weniger konkurrenzfähig. Welche Variante nun vorteilhafter ist, hängt also von den Umständen ab. Diese lassen sich aber nicht vorhersagen, daher finden sich in der Natur sowohl starke als schwache Pflanzen in unmittelbarer Nachbarschaft.
Detlef Weigel (Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie, Tübingen) et al.: Nature, Band 465, Ausgabe 7298 ddp/ wissenschaft.de ? Gwydion Brennan
