2.3.2005, 14:48 Uhr
Künstliche Raupe provoziert Pflanzen

Mit Hilfe einer "künstlichen Raupe" erforschen Jenaer Wissenschaftler, wie sich Pflanzen gegen Schädlinge zur Wehr setzen. Indem die Vorrichtung immer wieder einen Bolzen in das zu untersuchende Blatt drückt, wähnt sich die Pflanze von einer Raupe angefressen und greift zu entsprechenden Gegenmaßnahmen.

Während Tiere weglaufen, sich lausen oder in Schlamm wälzen können, müssen Pflanzen mit chemischen Waffen gegen Fressfeinde und Parasiten vorgehen. Dabei können sie sehr wohl unterscheiden, ob ihre Blätter von Hagelkörnern durchbohrt oder von nimmersatten Raupen beschädigt werden. Um diese Reaktionen systematisch erforschen zu können, entwickelten Axel Mithöfer vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie und seine Kollegen ihren mechanischen Schädling.

Foto des MecWorm und Vergleichs-Chromatogramme

Der MecWorm in Aktion. Rechts Chromatogramme der von Raupen bzw. dem künstlichen Schädling ausgelösten Duftstoff-Reaktion. Bilder: MPI für chemische Ökologie

Dieser "MecWorm" besteht im Wesentlichen aus einem computergesteuerten Metallbolzen und geht die Blätter ganz ähnlich wie seine natürlichen Vorbilder an - er "kaut" kontinuierlich, in gleichmäßigem Takt und über einen längeren Zeitraum. Werden beispielsweise die Blätter von Limabohnen (Phaseolus lunatus) 17 Stunden lang im 5-Sekunden-Takt mit Bolzenschlägen traktiert, setzen sie eben jenen Cocktail an Duftstoffen frei, mit dem sie auch auf hungrige Spinnmilben und Insektenlarven reagieren.

Erstaunlicherweise hängt die genaue Reaktion in erster Linie von dem zeitlichen und räumlichen Muster der Bolzenschläge ab, berichten die Forscher im Fachblatt "Plant Physiology". Chemische Faktoren, etwa Substanzen im Raupenspeichel, scheinen die Abwehr erst nachträglich zu modulieren. Dieses Resultat stehe im Einklang mit früheren Versuchen, bei denen Raupen der Baumwolleule (Spodoptera littoralis) und Bänderschnecken (Cepaea hortensis) ähnliche Reaktionen bei Bohnenpflanzen provoziert hätten - und das, obwohl die Raupen auf den Blättern kauen, während Schnecken sie abraspeln.

Forschung: Axel Mithöfer und Wilhelm Boland, Max-Planck-Institut für chemische Ökologie, Jena; Gerhard Wanner, Department Biologie, Ludwig-Maximilians-Universität München

Veröffentlicht in Plant Physiology, Vol. 137(3), März 2005

WWW:
MPI für chemische Ökologie
- Homepage der Arbeitsgruppe
Wie Pflanzen sich schützen

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