Pflanzen mit Alarmanlage

17.01.2012 Forschung & Technik

Duftgemische warnen Nachbarpflanzen vor Fressfeinden und ziehen Nützlinge an

Pflanzen sind gefräßigen Insekten nicht ganz wehrlos ausgeliefert. Werden sie attackiert, geben sie aus ihren Wurzeln, Blüten, Blättern und Früchten flüchtige Substanzen ab. Sie locken damit Nützlinge beziehungsweise Fressfeinde der Schädlinge an, die diese bekämpfen, und warnen Nachbarpflanzen vor einem bevorstehenden Angriff. Dieser Mechanismus kann auch für den biologischen Pflanzenschutz interessant sein.

Zu den flüchtigen Substanzen zählen überwiegend Vertreter der Stoffklasse der Terpene. Wir nehmen sie als Kampfer-, Menthol-, Harz- oder Zitronenölduft wahr. Meist handelt es sich um Duftgemische aus bis zu 200 verschiedenen Substanzen.  

Forscher haben beobachtet, dass Mais Duftstoffe aus den Blättern abgibt, die Brackwespen (Cotesia kariyai) anziehen, sobald er von den gefräßigen Raupen des Nachtschmetterlings Spodoptera littoralis – ein Eulenfalter, der keinen deutschen Namen hat – attackiert wird. Die Wespen legen Eier in dessen Raupen ab und machen sie unschädlich, da die Eier durch das Heranwachsen der Wespenlarven absterben.  

Japanische Wissenschaftler konnten kürzlich nachweisen, dass ein von außen zugeführtes Terpen mit der Bezeichnung β-Ocimen Bohnen und Mais „wehrhafter“ machte, wobei die Pflanzen selbst keine erhöhten Konzentrationen der flüchtigen Substanzen produzierten. So konnten Schädlinge an Limabohnen wie die Spinnmilbe (Tatranychus urticae) oder der Mais befallende Eulenfalter (Mythimna separata) weniger Eier auf den Pflanzen ablegen. Derart „vorgewarnte“ Pflanzen reagierten bei Attacken der Schädlinge dann sehr heftig und produzierten Signalstoffe, die die Raubmilbe Phytoseilus persimilis und Brackwespen anlockten um den Schädling zurückzudrängen.

Die Wissenschaftler kamen zu dem Schluss, dass eine Immunantwort in Nachbarpflanzen durch die flüchtigen Substanzen nur ausgelöst wird, wenn der Schädling auch tatsächlich angreift. Das Immunsystem der Nachbarpflanzen wird also „scharf“ gemacht für eine mögliche Attacke.

Auch fanden die Wissenschaftler heraus, dass sich diese Abwehrreaktion auch auf dritte Pflanzen übertragen lässt, so dass das Duftgemisch einer befallenen Pflanze eine ganze Kettenreaktion weiterer Immunantworten auslösen könnte. Wind- und Klimabedingungen scheinen dabei eine große Rolle zu spielen. 

Die Forschung über Wirkungsweisen der Duftgemische kam in den letzten 20 Jahren erst langsam in Gang, denn sie ist auf besonders empfindliche Analysemethoden wie Gaschromatographie und Massenspektrometrie angewiesen. Damit lassen sich die Gase in den Duftgemischen exakt bestimmen. Es gibt noch viele offene Fragen zu den ökologischen und biochemischen Wechselwirkungen, die die Forscher zu bearbeiten haben.

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