Pflanzen: Bei Verletzungen flitzen Signale durch das Phloem
Obwohl Pflanzen weder Nerven noch Synapsen besitzen, können auch sie Informationen in Form von elektrischen Signalen austauschen. Der Nachweis gelang bereits im 19. Jahrhundert bei fleischfressenden Venusfliegenfallen. Nun konnten Forschern beobachten, wie elektrische Signale bei Kälte oder Verletzungen durch das Phloem, die Nährstoffbahnen der Pflanzen, flitzen.
Je nachdem, ob es sich um einen kleinen Kälteschock oder eine Schnittverletzung handelte, variierten die Signale. Während sich Letzteres in langsamen Impulsen über mehrere Minuten widerspiegelte, erzeugte Kälte schnellere, etwa 15 Sekunden lange Impulse mit einer höheren Amplitude von bis zu 100 Millivolt (mV). Für die Forscher ein Indiz, dass elektrische Signale Informationen codieren.
Mit Bio-Elektroden verfügen die Wissenschaftler über eine Methode, um die Verarbeitung und Übermittlung elektrischer Signale im Phloem zu erfassen. Doch noch liegen viele ungeklärte Fragen vor ihnen, die es zu ergründen gilt. So sind die molekularen Hintergründe und Reaktionen noch nicht verstanden.
Wie entstehen die Signale, was kodieren diese im Detail und welches sind die Reaktion auf diese Informationen in den Entfernten Organen und deren Rückkopplung auf den Entstehungsort? Dass hinter den Aktionspotenzialen, die durch das Phloem gesendet werden, mehr stecken muss, als nur ein Nebeneffekt im Zuge der chemischen Signalübertragung, ist mittlerweile eine weit verbreitete Meinung. Denn anders als Axone, die bei Mensch und Tier für die Weiterleitung elektrischer Signale zuständig und optimiert sind, kann durch den Aufbau des Phloems weder Reichweite noch Übertragungsqualität erklärt werden.
So besitzen die Leitbündel beispielsweise keine Isolierschicht aus Myelin, die Spannungsverluste bei der Übertragung verhindert und vor externen Interferenzen schützt. Daher halten die Forscher eine passive Übertragung für nahezu ausgeschlossen, die Übertragung elektrischer Impulse über eigens vorgesehene Ionenkanäle für wahrscheinlicher.
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