Egal wie ruhig die Tage scheinen mögen, die Welt ist immer voller Geräusche. Ob es der Wind ist, der die Blätter wehen lässt, die Vögel, die zwitschernd durch den Tag fliegen oder Insekten, die sich auf die Suche nach Nektar machen. Wir müssen nur aufmerksam genug sein, um diese Geräusche wahrzunehmen.
Da Geräusche für das Leben und auch das Überleben von grosser Bedeutung sind, kam Lilach Hadany Forscherin an der Universität in Tel Aviv auf die Idee mit ihrem erstaunlichen Experiment. Sie fragte sich, was wäre, wenn nicht nur wir Menschen und Tiere Geräusche wahrnehmen können, sondern Pflanzen das genauso können.
Mit diesem Ansatz begann sie die ersten Experimente, welche kürzlich im Pre-Print-Server bioRxiv veröffentlicht wurden. Diese Hypothesen legen nahe, dass Pflanzen in mindestens einem Fall hören können und dies einen echten evolutionären Vorteil mit sich bringt.
Hadany und ihr Team beschlossen, als erstes die Nachtkerzen (Oenothera drummondii) zu untersuchen. Dabei stellten fest, dass die Pflanzen innerhalb von Minuten, nachdem sie Vibrationen von den Flügeln der Bestäuber wahrgenommen hatten, die Konzentration von Zucker im Nektar ihrer Blumen erhöhten. Das aber nur vorübergehend, bis die Insekten wieder weg sind. Das heisst, dass die Blumen der Pflanzen wie Ohren eingesetzt werden um die spezifischen Frequenzen des Insekten-Summens aufzunehmen, während sie irrelevante Geräusche wie zum Beispiel von Wind oder Regen direkt wieder aussendeten.
Der süßeste Klang
Hadany sagte, dass ihre Frage sich aus der Erkenntnis ergeben hätte, weil Geräusche eine allgegenwärtige natürliche Ressource sind – eine, die Pflanzen verschwenden würden, wenn sie sie nicht wie Tiere nutzen würden. Das heisst, wenn Pflanzen nämlich tatsächlich dazu in der Lage wären, auf Geräusche zu reagieren, könnte es ihnen eine große Hilfe beim überleben sein und somit auch um ihr genetisches Erbe weiterzugeben.
Wir alle wissen, dass die Bestäubung der Schlüssel zur Fortpflanzung der Pflanzen ist. Aus diesem Grund begann Hadany’s Team mit der Untersuchung von Blumen. Die Nachtkerze, die in den Parks und den Stränden um Tel Aviv wild wächst, hat sich als guter Kandidat erwiesen, da sie eine sehr lange Blütezeit hat und messbare Mengen an Nektar produziert.
Um es im Labor zu testen, setzte Hadanys Team den Pflanzen fünf Klangbehandlungen aus: Stille, Aufzeichnungen einer Honigbiene aus einer Entfernung von zehn Zentimetern und computergenerierte Klänge in niedrigen, mittleren und hohen Frequenzen. Diejenigen Pflanzen, die die stille Behandlung erhielten und unter vibrationsblockierende Gläser gestellt wurden, zeigten keinen grossen Anstieg der Nektarzuckerkonzentration. Auch bei Pflanzen, die hochfrequenten (158 bis 160 Kilohertz) und mittelfrequenten (34 bis 35 Kilohertz) Geräuschen ausgesetzt waren gab es keinen signifikanten Anstieg.
Jedoch bei denjenigen Pflanzen, die der Wiedergabe von Bienengeräuschen (0,2 bis 0,5 Kilohertz) und ähnlich niederfrequenten Geräuschen (0,05 bis 1 Kilohertz) ausgesetzt waren, ergab die endgültige Analyse eine unverwechselbare Reaktion. Innerhalb von wenigen Minuten nachdem sie diesen Aufzeichnungen ausgesetzt wurden, stieg die Zuckerkonzentration in den Pflanzen von 12 bis 17 Prozent auf 20 Prozent!
Theorie der Forscher ist, dass eine süßere Belohnung für Bestäuber, mehr Insekten anziehen könnte und somit die Chancen für eine erfolgreiche Fremdbestäubung erhöhen.
Hadany sagte zu ihrem Experiment: “Wir waren überrascht, als wir herausfanden, dass es tatsächlich funktioniert. Nachdem wir es in anderen Situationen, zu verschiedenen Jahreszeiten und bei Pflanzen, die sowohl im Innen- als auch im Außenbereich wachsen, wiederholt haben, sind wir sehr zuversichtlich mit dem Ergebnis.”
Obwohl Blüten in der Form als auch in der Größe stark variieren, sind viele konkav oder schalenförmig. Diese Form macht es für sie perfekt, Schallwellen zu empfangen, vergleichbar mit Satellitenschüsseln.
Um die Schwingungseffekte der einzelnen Schallfrequenz-Testgruppen zu testen, legten Hadany und ihr Team die Nachtkerzenblüten unter eine Maschine namens Laservibrometer. Diese Maschine ist in der Lage, kleinste Bewegungen zu messen. Danach verglich das Team verglich die Vibrationen der Blumen mit denen der einzelnen Klangbehandlungen.
Marine Veits, die co-Autorin sagte: ”Diese spezifische Blume ist schalenförmig, so dass es akustisch sinnvoll ist, diese Art von Struktur zu vibrieren und die Schwingung in sich selbst zu verstärken.“
Laut Hadany war es äusserst aufregend zu sehen, wie die Schwingungen der Blume mit den Wellenlängen der Bienenaufnahme übereinstimmen.
Um zu bestätigen, dass die Blume die verantwortliche Struktur ist, führte das Team auch Tests an Blumen durch, bei denen ein oder mehrere Blütenblätter entfernt wurden. Diese Blumen konnten mit keinem der niederfrequenten Geräusche mitschwingen.
Doch Pflanzen sind in der Lage, noch mehr zu hören
Hadany räumt ein, dass es noch viele offene Fragen zu dieser neu entdeckten Fähigkeit von Pflanzen gibt, auf Geräusche zu reagieren. Sind einige Blumen für bestimmte Frequenzen besser als andere? Und warum versüßt die Nachtkerze ihren Nektar so sehr, wenn Bienen bekanntermaßen Veränderungen der Zuckerkonzentration von nur 1 bis 3 Prozent feststellen können? Fragen über Fragen…
Hadany erwähnte:”Wir müssen auf jeden Fall berücksichtigen, dass sich Blumen seit sehr langer Zeit mit ihren Bestäubern weiterentwickelt haben. Sie kämpfen alle um ihr Überleben auf der Welt. Deshalb ist es für sie enorm wichtig, dass sie ihre Umgebung spüren können, da sie immer an einem Ort sind.”
Richard Karban, Experte für Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und ihren Schädlingen an der University of California Davis, hat seine eigenen Fragen, insbesondere zu den evolutionären Vorteilen der pflanzlichen Geräuschreaktionen. Er sagte: “Es ist möglich, dass Pflanzen ihre Nachbarn chemisch wahrnehmen und beurteilen können, ob andere Pflanzen in ihrer Umgebung gedüngt werden oder nicht. Es gibt keine Beweise dafür, dass solche Dinge vor sich gehen, aber diese Studie hat den ersten Schritt in diese Richtung gewagt.”
Quelle: NatGeo
