Warschauer Forscher entschlüsseln die Mechanismen der vernetzten Kommunikation bei Pflanzen

In den letzten Jahren haben wissenschaftliche Erkenntnisse das traditionelle Bild der Pflanzenwelt grundlegend verändert. Pflanzen werden nicht mehr länger als rein passive Organismen betrachtet. Die US-amerikanische Wissenschaftsjournalistin Zoe Schlanger beschreibt in ihrem Werk "Light-Eaters" (Die Lichtfresser) eindrucksvoll, wie komplex die Informationsverarbeitung in der Flora tatsächlich ist. Sie argumentiert, dass die Vorstellung von der Trägheit der Pflanzen längst überholt sei. Aktuelle Daten belegen, dass Pflanzen zu erstaunlichen Leistungen fähig sind: Sie können zählen, sich erinnern, miteinander kommunizieren und sogar Kosten-Nutzen-Analysen durchführen. Zudem sind sie in der Lage, genetische Verwandtschaft zu erkennen, was die Bildung komplexer Waldgemeinschaften ermöglicht. Diese Entdeckungen legen nahe, dass Intelligenz ein fundamentaler und uralter Prozess ist, der weit vor der Entstehung von Gehirnen und Neuronen existierte.

Eine zentrale Rolle in diesem wissenschaftlichen Paradigmenwechsel spielen die Errungenschaften polnischer Wissenschaftler. Ein Team unter der Leitung von Professor Stanisław Mariusz Karpiński von der Warschauer Universität für Lebenswissenschaften (SGGW) hat den Mechanismus der sogenannten vernetzten erworbenen Akklimatisation (Networked Acquired Acclimation, NAA) detailliert entschlüsselt. Ihre in Fachzeitschriften veröffentlichten Arbeiten zeigen am Beispiel von Löwenzahn (Taraxacum officinale), wie Pflanzen elektrische Signale (ES) und reaktive Sauerstoffspezies (ROS) nutzen. Diese Signale werden über sich berührende Blätter übertragen, um sich gegenseitig vor drohenden Gefahren zu warnen. Solche Schutzsignale verbreiten sich mit einer Geschwindigkeit von mehreren Millimetern pro Sekunde und koordinieren präventive Maßnahmen innerhalb der gesamten Pflanzengemeinschaft.

Die Geschwindigkeit, mit der diese Verteidigungssignale – wie etwa die ROS-Welle – übertragen werden, kann in den Gefäßgeweben bis zu 8,4 cm/min erreichen. Dies ist vergleichbar mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit anderer schneller Signale, beispielsweise von Calciumionen (Ca2+). Die Forscher untersuchen zudem noch komplexere Vorgänge, wie die Bildung von Proteinringen in Pflanzenzellen zur Übertragung von Entzündungssignalen an benachbarte Zellen, was die Immunabwehr signifikant stärkt. Professor Karpiński und seine Kollegen konnten nachweisen, dass elektrische Signale als Kommunikationskanal zwischen kontaktierenden Pflanzen dienen. Dies löst beim Empfänger systemische Veränderungen in der Photosynthese und bei den Schutzmolekülen aus, selbst wenn es sich dabei um eine Pflanze einer völlig anderen Art handelt. Diese interspezifische Kommunikation unterstreicht die Komplexität der ökologischen Netzwerke, in denen Pflanzen nicht als isolierte Einheiten agieren.

Diese neue Welle der Forschung, unterstützt durch modernste Überwachungstechnologien, überwindet erfolgreich die historische Skepsis gegenüber der pflanzlichen Sensibilität. Wissenschaftler, darunter prominente Vertreter der "Pflanzen-Neurobiologie" wie Stefano Mancuso, arbeiten aktiv an neuen Definitionen von Intelligenz und Bewusstsein, die das gesamte Pflanzenreich einschließen. Studien belegen, dass Pflanzen "zählen" können – ein bekanntes Beispiel ist die Venusfliegenfalle, die genau zwei Berührungen benötigt, um ihre Verdauungsdrüsen zu aktivieren. Sie zeigen zudem die Fähigkeit zu lernen und Entscheidungen zu treffen, was die Exklusivität zentralisierter Nervensysteme infrage stellt. Somit erweisen sich die grundlegenden Prozesse der Informationsverarbeitung, die der tierischen Intelligenz zugrunde liegen, als wesentlich älter als das Gehirn; sie wurden zuerst in den zellulären Netzwerken der Pflanzen realisiert. Diese Erkenntnisse fordern uns dazu auf, unsere Beziehung zur Natur und die Definition von kognitiven Fähigkeiten grundlegend zu überdenken.