Werden Maispflanzen von Pflanzenfressern oder Schädlingen angegriffen, senden sie laut einer neuen Studie SOS-Signale an ihre Nachbarn. Sie machen dies, indem sie das Gas Linalool freisetzen.
Die Wurzeln der benachbarten Pflanzen reagieren auf den «Notruf»: Sie sondern bestimmte Verbindungen, sogenannte Benzoxazinoide, in den Boden ab. Diese Verbindungen können die bakterielle Zusammensetzung des Bodens verändern. Dies schützt dicht wachsende Pflanzen besser vor Schädlingen, führt gleichzeitig aber auch zu einem geringeren Wachstum.
Experimente in China
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Wie genau dieser Prozess abläuft, zeigte das Forschungsteam um Dongsheng Guo von der chinesischen Zhejiang University anhand von Versuchen auf Maisfeldern in China mit unterschiedlich dichter Bepflanzung.
Teil des Forschungsteams war Matthias Erb von der Universität Bern. Bei den Experimenten stellten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fest: Sobald die Linalool-Konzentration in der Luft eine bestimmte, von der Pflanzendichte abhängige Schwelle überschreitet, produzieren die Pflanzen in ihren Wurzeln Hormone der Gruppe Jasmonate und weitere Signalstoffe.
Diese lösen die Abgabe von Benzoxazinoiden aus, die wiederum das Bodenmikrobiom verändern. Überraschend war auch die hohe Geschwindigkeit, mit der diese Kommunikation zwischen Pflanze und Boden abläuft: bereits nach nur drei Tagen Maiswachstum bei hoher Pflanzdichte.
Pflanzen haben komplexe Systeme entwickelt, um Informationen aus ihrer Umwelt wahrzunehmen und zu verarbeiten. Sie reagieren auch auf die Dichte der lokalen Pflanzengemeinschaft. Wie sie dies tun, war bislang unklar.
Eine dichte Bepflanzung von Nutzpflanzen steigert zwar den Gesamtertrag, erhöht jedoch auch das Risiko von Schädlings- und Krankheitsausbrüchen. Diese Studie könnte helfen, widerstandsfähigere Nutzpflanzen zu entwickeln, die weniger chemische Hilfsmittel benötigen.
