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Hormonelle Giftspritze

Hormonelle Giftspritze

Einige Pflanzen erzeugen sogar Substanzen, die Insektenhormonen ähneln. Solche Botenstoffe steuern bei den Sechsbeinern etwa die Entwicklung von der Larve bis zum erwachsenen Tier. Doch manche der von Pflanzen hergestellten Hormone sind 20-mal wirksamer als die von den Insekten selbst gebildeten und können bei diesen schwere Entwicklungsstörungen verursachen. Die Larven des Seidenspinners etwa sind nach der Aufnahme eines von Pflanzen erzeugten Hormons nicht mehr in der Lage, bei der Metamorphose ihre alte Hülle abzustoßen. Es kann sogar zur Ausbildung von zwei Köpfen kommen - mit tödlichen Folgen.

Die Abwehrstoffe stammen zumeist aus dem so genannten Sekundärstoffwechsel. Darunter verstehen Biologen Stoffwechselreaktionen, die für das Überleben der Zellen nicht unbedingt erforderlich sind, aber für den Organismus als Ganzes notwendig oder nützlich sein können. Mehr als 200000 solcher Naturstoffe haben Forscher bisher isoliert.


Unter Stress scheidet diese afrikanische Brunnenpflanze das gasförmige Hormon Ethylen aus (Foto von: Stephan Elleringmann)
© Stephan Elleringmann
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Unter Stress scheidet diese afrikanische Brunnenpflanze das gasförmige Hormon Ethylen aus

Die Bedeutung der VOCs

Zahlreiche dieser sekundären Pflanzenstoffe sind flüchtige organische Verbindungen (engl. Volatile Organic Compound = VOC). Schon unter normalen Lebensverhältnissen dünstet eine einzelne Pflanze 40 bis 50 flüchtige Stoffe aus - und unter Stress, etwa durch Tierfraß oder Trockenheit, noch sehr viel mehr. Nach groben Schätzungen schickt die Vegetation pro Jahr weltweit eine Milliarde Tonnen VOCs in die Luft. Bis zu 70 Millionen Tonnen jährlich beträgt allein die globale Emission des Pflanzenhormons Ethylen, des am längsten bekannten sekundären Pflanzenstoffes. Ethylen löst innerhalb der Pflanze vielfältige Funktionen aus. So steuert es das Wachstum von Keimlingen, kontrolliert das Altern von Blättern und Blüten und lässt Früchte reifen.

Dass die VOCs bei einer besonders spektakulären Verteidigungsstrategie zum Einsatz kommen, fanden Biologen erst in jüngerer Zeit heraus. Von Schädlingen angegriffene Pflanzen rufen mit speziellen VOC-Gemischen um Hilfe - sie alarmieren die Feinde ihrer Schädlinge. So locken durch Schmetterlingsraupen geschädigte Maispflanzen parasitische Schlupfwespen an, die ihre Eier in die Maisschädlinge legen. Die geschlüpften Schlupfwespenlarven fressen die Raupen dann von innen her auf.


Duftstoffe rufen Fressfeinde der Schädlinge auf den Plan

In Windkanal-Experimenten stellten Forscher Schlupfwespenweibchen vor die Wahl, zur Duftfahne entweder einer intakten oder einer von den Schädlingen befallenen Wirtspflanze zu fliegen. In den ersten zwei Stunden nach Befall der einen Pflanze war kein Unterschied festzustellen. Dann aber wurde diese zunehmend häufiger angeflogen als die andere.

Und die Sämlinge der Maispflanze erhöhen bei Raupenbefall durch die Zuckerrübeneule die Produktion des Alkohols Linalool sofort um das mehr als Hundertfache und dünsten ihn aus: um auf diese Weise Schlupfwespen anzulocken, die die Raupen vernichten.

Ähnliche SOS-Signale alarmieren Raubmilben, wenn Limabohnen von Spinnmilben heimgesucht werden, aktivieren Raubwanzen bei Attacken des Tabakschwärmers auf Wildtabak oder mobilisieren Stinkwanzen gegen Käferlarven auf Kartoffelpflanzen.




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