Wussten Sie, dass Blumen eine geheime Fähigkeit haben, Bestäuber anzulocken?

Wie der Biophysiker Daniel Robert in einem im Journal of Physics veröffentlichten Artikel schreibt , können Pflanzenblüten als Antennen für die elektrischen Signale der Bienenfungieren und Signale durch den Boden übertragen.

Die Entdeckung bietet einen möglichen Anhaltspunkt dafür, wie Blütennachbarn Informationen darüber austauschen, wann sie Nektar produzieren, um Energie zu sparen, wenn die Bestäubung vielversprechend ist.

Victor Ortega-Jimenez, Biomechanik-Forscher an der University of Maine in Orono, sagt, wenn der Flügelschlag einer Biene auch nur einen kleinen Spannungsunterschied in den Pflanzen verursacht, könnte dies eine interessante Demonstration der Kommunikation sein.

Die Intuition der Forscher über elektrische Kommunikation ist nicht neu. Aber es bleibt ein Rätsel, wie die elektrische Kommunikation in Pflanzen funktioniert und wie sie mit Arten über und unter der Erde zusammenhängt.

Hummeln tragen eine positive elektrische Ladung, während Blumen eine negative elektrische Ladung tragen.

Den Wissenschaftlern zufolge laden sich die Stängel der Petunien nicht nur stärker auf, wenn sich eine Biene nähert, sondern ihre Blüten steigern auch ihre Duftproduktion, was darauf hindeutet, dass die Pflanze Bestäuber auf der Grundlage eines berührungslosen elektrischen Signals erkennen kann.

In der neuen Studie entwickelte der Ökologe Fraser Woodburn, der in Roberts Labor arbeitet, Antennen, die Signale aussenden, die den Flügelschlag einer Biene in einem elektrischen Feld nachahmen.

Die Antennen wurden an Narzissen angebracht, die das Team im Labor züchtete. Außerdem wurden Metallteile, sogenannte Elektroden, an den Blütenstielen angebracht.

Durch die Messung der Spannungsschwankungen auf der Stieloberfläche konnten die Forscher feststellen, ob die Pflanzen das Signal empfangen können. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Narzissen elektrische Signale von Antennen empfangen können, ohne mit ihnen in Berührung zu kommen.

Blumenkommunikation über Elektroden

Anschließend verlegten die Forscher ihre Arbeit nach draußen, zu Pflanzen im Garten der Universität Bristol. Auch hier ahmte das Team die Bienen nach, indem es elektrische Signale über eine Reihe von mit Elektroden versehenen Blumen schickte.

Benachbarte Blumen auf demselben Boden hatten ebenfalls Elektroden, aber diese Pflanzen waren mit einem Metallschild abgedeckt, um elektrische oder chemische Signale in der Luft zu blockieren.

Überraschenderweise registrierten die Elektroden an den abgeschirmten Pflanzen elektrische Signale, was darauf hindeutet, dass die Pflanzen sie unterirdisch weiterleiteten. Diese Signale behielten ihre Stärke auch bei Pflanzen, die weiter von dem ursprünglichen bienenähnlichen Signal entfernt waren.

Der Biophysiker und Botaniker Ingo Dreyer von der Universität Talca in Chile steht dem Ergebnis skeptisch gegenüber. Aus elektrischer Sicht tauschteine fliegende Biene "kaum Ladungen mit ihrer Umgebung aus".

Außerdem betrug das Eingangssignal in den Experimenten 10 Volt, während das detektierte Signal weniger als 20 Millivolt betrug, also fünfmal so stark wie das ursprüngliche Signal. Dies lässt Zweifel an der Übertragung aufkommen.

Laut Robert könnte der Austausch den Pflanzen letztlich helfen, Energie zu sparen, da die Produktion von Nektar zur Anlockung von Bestäubern sehr kostspielig ist.

Daher könnte es kosteneffizient sein, die Produktion auf die Anwesenheit von Bestäubern abzustimmen.

Quellenhinweis:

F A Woodburn et al 2024, "Electrostatic detection and electric signalling in plants: do flowers act as antennas?"