Grüne Hydraulik Forscher entwickeln Bewegungslehre für Pflanzen

Wenn es darum geht, Beute zu fangen oder sich fortzupflanzen, verhält sich manche Pflanze wie ein Tier: Sie schnappt plötzlich zu, zwängt Beutetiere ein oder bewirft Insekten mit Pollen. Wissenschaftler haben diese Bewegungen nun katalogisiert.


Venusfliegenfalle: Berührt ein Insekt die Härchen, schnappt die Pflanze blitzschnell zu
DDP

Venusfliegenfalle: Berührt ein Insekt die Härchen, schnappt die Pflanze blitzschnell zu

Wenn Biologen die Bewegung von Pflanzen sichtbar machen wollen, brauchen sie meist einen Zeitraffer, damit auch Laien erkennen, wie sich etwa Blüten der Sonne entgegenstrecken. Doch es gibt Ausnahmen, Rekordhalter in Sachen Geschwindigkeit: Mimosen, die sich schützen, indem sie ihre Blätter einknicken, Orchideen, die Insekten förmlich schlagen, damit diese ihren Pollen befördern und nicht zuletzt fleischfressende Pflanzen, die ihre Beute in Fallen locken oder einschnüren.

Jan M. Skotheim von der University of Cambridge und sein Kollege Lakshminarayanan Mahadevan der Harvard University war eines klar: Muskeln stehen den Pflanzen nicht zur Verfügung. Sie müssen ihre Bewegungen über den Turgor, den Innendruck ihrer mit Flüssigkeit gefüllten Zellen, regulieren. Doch sie ließ die Frage nicht los, ob alle diese Pflanzen dieselben hydraulischen und mechanischen Techniken nutzen, um Beute zu machen, Pollen zu verteilen oder ihren Samen in die Welt zu verstreuen. Ein Katalog sollte her.

Die beiden Wissenschaftler unterteilten die plötzlichen Pflanzenbewegungen in Schnappmechanismen, für die eine Veränderung des Innendrucks ihrer Zellen nur als Auslöser dient und Bewegungen, die ausschließlich auf einem Anschwellen oder Schrumpfen der pflanzlichen Zellen beruht.

Wie sie im Fachmagazin "Science" berichten, kommt es dabei vor allem auf die Größe an: Während die fleischfressende Wasserpflanze Aldrovanda Wasserflöhe und Mückenlarven fangen kann, indem sie ihre kleinen Klappfallen einfach durch eine Druckveränderung zusammenzieht, ist die größere Venusfliegenfalle schon etwas langsamer. Um Fliegen und ähnliche Insekten zu fangen, hat sie einen komplizierten Mechanismus entwickelt. Ähnlich wie eine Kontaktlinse, die falsch herum gestülpt ist, baut sie zunächst eine Spannung auf. Berührt ein ahnungsloses Insekt die Härchen rund um die Falle, verändert sie den Innendruck ihrer Zellen – die angestaute Spannung entlädt sich, die Falle schnappt zu. Innerhalb einer Zehntelsekunde ist die Beute unentrinnbar eingeschlossen. Obwohl sie langsamer als die Aldrovanda ist, gehört ihr Trick dennoch zu den schnellsten Bewegungen im Pflanzenreich.

Diese Beobachtungen, so meinen die Forscher, könnten Ingenieuren als Ausgangspunkt für die Entwicklung künstlicher, hydraulischer Systeme bieten: "Die Natur hat bereits viele solcher Systeme exquisit angewendet. Wir müssen sie nur nachahmen."



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