Prisma

Wenn Tomaten „Hilfe“ rufen

Von Raupe befallene Frucht sendet Signal

Foto: BrunoWeltmann/AdobeStock

Für die Wissenschaft mussten Labor-Tomaten hungrige Raupen über sich ergehen lassen.

mp | Das meistverzehrte Gemüse der Deutschen, die Tomate, ist Lebensinhalt vieler Hobbygärtner. Was viele nicht wissen: Tomaten (und alle anderen Pflanzen auch) haben ein Nervensystem – auch wenn dies nur schwer mit dem aus der Tierwelt zu vergleichen ist. Blätter, Wurzeln, Früchte und Spross einer Pflanze „sprechen“ miteinander, indem sie hydraulische, chemische und elektrische Reize austauschen. Erst langsam finden Wissenschaftler heraus, auf welche Reize ein Signal folgt und wie eine Pflanze darauf reagiert. Ein weiteres Puzzleteil fügten brasilianische Wissenschaftler hinzu. Sie wollten wissen, wie Tomaten reagieren, wenn jemand ihre Früchte anknabbert. Dazu klebten sie Elektroden auf Früchte, Blätter und Spross. Die Früchte einiger Exemplare wurden von Raupen eines Nachtfalters angeknabbert, der Baumwolleule. Der gefürchtete Schädling beschert unter anderem Tomaten-Bauern schlaflose Nächte. Die Forscher werteten anschließend das „Pflanzen-Elektrom“, die Gesamtheit aller ionischen Ströme eines Exemplars, mittels maschinellen Lernens aus. Außerdem ernteten sie die Blätter und Früchte und untersuchten sie auf radikale Sauerstoffspezies und antioxidative Enzyme. Ihre Ergebnisse verglichen sie mit denen der unversehrten Pflanzen. Die Entdeckung: Blätter und Früchte in der Nähe der befallenen Tomaten enthielten mehr Wasserstoffperoxid, nachdem diese angeknabbert wurden. Auch die Auswertung des Elektroms zeigte, dass ein Signal von der befallenen Tomate an die Sprossachse ausging. Welches Signal das genau war, konnten die Forscher nicht identifizieren. Die Autoren der Studie gehen davon aus, dass die elektrochemischen Signale in der Tomate weitere Signalwege in der Tomate anstoßen. Pflanzen haben eine Fülle an Mechanismen, um mit Schädlingen fertig zu werden, etwa mit dem Stilllegen von Genen oder speziellen Metaboliten. |

Literatur

Niemeyer Reissig G et al. Fruit Herbivory Alters Plant Electrome: Evidence for Fruit-Shoot Long-Distance Electrical Signaling in Tomato Plants. Front. Sustain. Food Syst 2021, doi.org/10.3389/fsufs.2021.657401

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