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 Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark
25.07.2017 | Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin der Universität Würzburg

nachricht Welcher Scotch ist es?
25.07.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

IT-Experten entdecken Chancen für den Channel-Markt

25.07.2017 | Unternehmensmeldung

Erst hot dann Schrott! – Elektronik-Überhitzung effektiv vorbeugen

25.07.2017 | Seminare Workshops

Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark

25.07.2017 | Biowissenschaften Chemie