Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Pflanzen kommunizieren durch Elektrosignale

18.02.2009
Reaktion auf Umweltreize bereits nach zwei Sekunden messbar

Vergleichbar mit Quallen und Würmern, kommunizieren auch Pflanzenzellen durch elektrische Signale. Diese Widerlegung der Annahme der Botanik, dass Pflanzenzellen ausschließlich durch chemische Signale kommunizieren, liefert eine Studie der Universitäten Florenz und Bonn.

Die Biologen untersuchten die Wurzelspitze von Mais und konnten elektrische Signale nachweisen, die über pflanzliche Synapsen schnell von Zelle zu Zelle weiter geleitet werden. Das berichtet das Online-Wissenschaftsjournal Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Pflanzen nehmen Veränderungen ihrer Umwelt sehr aktiv wahr und müssen diese Informationen auch integrieren. Das könnte in der Wurzelspitze geschehen, die wie ein Kommandozentrum agiert", erklärt der Biologe Frantisek Baluska vom Institut für zelluläre und molekulare Botanik der Universität Bonn gegenüber pressetext.

Wurzeln können besonders schnell auf Lageänderungen reagieren. Sie scannen den Boden ständig nach über 20 Parametern wie Verfügbarkeit von Wasser oder Nährstoffen, Temperaturwechsel oder Licht, die sie über Aktionspotenziale wahrnehmen und weitergeben. "Durch die elektrische Weiterleitung ist die Reaktion der Pflanze auf die Wahrnehmung schon zwei Sekunden später nachweisbar", so Baluska.

Das ermögliche ihr, schnell auf toxische Substanzen im Boden zu reagieren, Wachstumssignale an anderer Stelle zu aktivieren und somit schnell ihre Wuchsrichtung zu ändern. Das gelinge dem Mais durch Schwerkraftsensoren in der Wurzelhaube, dessen Signale zu entsprechend geänderter Wuchsrichtung führen. "Würde die Kommunikation zwischen Wachstumszone und Schwerkraftsensor nur hormonell und nicht auch elektrisch geschehen, so würde die Reaktion erst viel später erfolgen", so Baluska.

Dass Pflanzen Aktionspotenziale bilden und in ihrer Wurzelspitze sensorisch-motoschische Kopplungen besitzen, wusste bereits Charles Darwin. 1880 stellte er gemeinsam mit seinem Sohn Francis fest. „Es ist kaum übertrieben zu behaupten, dass sich die Spitze der Keimwurzel wie das Gehirn eines der niederen Tiere verhält. Das Gehirn im vorderen Teil des Körpers empfängt Informationen der Sinnesorgane und steuert mehrere Bewegungen", schloss der britische Naturforscher sein Werk "The Power of Movement of Plants".

Ganz im Gegensatz zu dieser Ansicht setzte sich jedoch nach Entdeckung der Pflanzenhormone in den 1920er Jahren nach längerem Wissenschaftsstreit dieser chemische Signalweg als Mainstream der Biologie durch. "Seit den 70er-Jahren gab es kaum mehr elektrophysiologische Forschungen, da niemand annahm, dass Pflanzen so schnelle Signale brauchen", erklärt Baluska. Warum das jedoch doch der Fall ist, bleibe weiterhin ein Rätsel.

Johannes Pernsteiner | pressetext.deutschland
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de
http://ds9.botanik.uni-bonn.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie