Forscher entdecken rudimentäre Gehirn-ähnliche Strukturen bei Pflanzen


Symbolbild: Schaumkressse (Arabidopsis arenosa)

Copyright: Kristian Peters (via WikimediaCommons), CC BY-SA 3.0

Birmingham (Großbritannien) – Auch Pflanzen verfügen über Zellstrukturen, deren Funktion und Aufgaben mit dem zu vergleichen sind, was man als eine Art rudimentäres „Entscheidungsfindungs-Zentrale“ bezeichnen könnte. Zu dieser überraschenden Erkenntnis kommen britische Wissenschaftler anhand ihrer Untersuchungen von Schaumkresse.

Wie das Team um Professor George Bassel von der University of Birmingham aktuell im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (DOI: 10.1073/pnas.1704745114) berichtet, handelt es sich dabei zwar natürlich nicht um mit den Gehirnen höherer Lebewesen vergleichbare Strukturen – jedoch um Zellen, die in Pflanzenembryos für die grundlegenden Entscheidungen im Lebenszyklus der Pflanzen verantwortlich sind.

Die wichtigste Aufgabe dieser Zellverbünde sind die Auslösungen des Keimvorgangs, der perfekt an die Umweltbedingungen angepasst werden muss, damit die Pflanze nicht zu früh (etwa im Winter) oder zu spät keimt und dann mit zu vielen anderen Pflanzen konkurrieren muss.

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Die nun von den Wissenschaftlern identifizierte „Kommandozentrale“ der Pflanzen besteht demnach aus zwei Arten von Zellen: Während die eine die Samen weiterhin ruhen lassen, sind die anderen für das Auslösen des Keimvorgangs verantwortlich.

Die Zellkommunikation findet – ganz ähnlich jene unserer Hirnzellen – durch Hormone statt. Hierfür sammeln die Zellen Informationen über die den Embryo umgebende Umweltbedingungen und „entscheiden“ dann über den besten Zeitpunkt für den Beginn des Keimvorgangs: „Unsere Ergebnisse zeigen eine bedeutende Unterscheidung zwischen den Komponenten im Innern des Entscheidungs-Zentrums der Pflanzen“, so Bassel.

Der Umstand, warum die Pflanzen hier über zwei statt einer Art von „Entscheidungszellen“ verfügen, liegt für die Forscher nahe: „Auf diese Weise kann die Pflanze sozusagen unterschiedliche Meinungen über die Umweltbedingungen einholen. Erst wenn beide Zellarten übereinstimmen kommt es zum Keimen: „Im menschlichen Gehirn findet eine ähnliche Entscheidung auf der Grundlage von Informationen statt. Diese führt zu einer zeitlichen Verzögerung, wenn etwa laute Umweltsignale sortiert und die dadurch die Genauigkeit für unsere Entscheidungsfindung erhöht wird.“

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