Studie: Pflanzen machen bei Stress Blasenfolien-Geräusch

Eigentlich denken die meisten Menschen vermutlich wenig darüber nach, wie sich Pflanzen fühlen, wenn sie austrocknen oder geschnitten werden. Doch tatsächlich empfinden beispielsweise Tomaten in so einer Situation Stress – und teilen das auch mit. Israelische Forscher:innen haben in einer Studie festgestellt, dass Pflanzen bei Stress ein Geräusch von sich geben, das ähnlich klingt wie eine platzende Basenfolie. Menschen können dieses Geräusch aufgrund der hohen Frequenz nicht hören, aber das bedeutet nicht, dass die Umwelt es nicht wahrnimmt.

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Pflanzen bei Austrocknen oder Schneiden gestresst

Ein Forschungsteam der Universität Tel Aviv hat die Studie durchgeführt und die Ergebnisse in der Fachzeitschrift Cell veröffentlicht. Neben Tomaten haben die Forschenden auch Tabakpflanzen untersucht. Ihnen zufolge sorgen Austrocknung oder abgeschnittene Stängel dafür, dass diese Pflanzen Geräusche von sich geben, die in ihrer Lautstärke mit einer normalen menschlichen Unterhaltung vergleichbar sind. Die Frequenz dieser Geräusche ist für unsere Ohren zu hoch, um sie wahrzunehmen, aber wahrscheinlich können sie Insekten, andere Säugetiere und möglicherweise andere Pflanzen hören.

„Selbst in einem ruhigen Feld gibt es Geräusche, die wir nicht hören, und diese Geräusche enthalten Informationen“, sagt die Hauptautorin Lilach Hadany, eine Evolutionsbiologin und Theoretikerin an der Universität Tel Aviv. „Es gibt Tiere, die diese Geräusche hören können, also besteht die Möglichkeit, dass eine Menge akustischer Interaktion stattfindet“. Die Forscher:innen verwendeten Mikrofone, um gesunde und gestresste Tomaten- und Tabakpflanzen aufzuzeichnen, zunächst in einer schallgedämmten Akustikkammer und dann in einer lauteren Gewächshausumgebung.

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Machine Learning-KI kann Geräusche unterscheiden

Nach der Aufzeichnung der Geräusche trainierten die Forscher:innen einen Machine Learning-Algorithmus darauf, zwischen nicht gestressten, durstigen und abgeschnittenen Pflanzen zu unterscheiden. Das Team fand heraus, dass gestresste Pflanzen mehr Geräusche von sich geben als nicht gestresste. Die Pflanzengeräusche ähneln Knall- oder Klickgeräuschen, und eine einzelne gestresste Pflanze stößt in scheinbar zufälligen Abständen etwa 30-50 dieser Klickgeräusche pro Stunde aus, während nicht gestresste Pflanzen weit weniger Geräusche von sich geben. „Wenn Tomaten überhaupt nicht gestresst sind, sind sie sehr leise“, sagt Hadany.

Die Häufigkeit der Geräusche erreichte nach fünf Tagen ohne Wasser ihren Höhepunkt, bevor sie wieder abnahm, als die Pflanzen vollständig austrockneten. Die Art der abgegebenen Geräusche unterschied sich je nach Ursache des Stresses. Der Algorithmus war in der Lage, genau zwischen Austrocknung und Stress durch Schneiden zu unterscheiden und konnte auch feststellen, ob die Geräusche von einer Tomaten- oder Tabakpflanze stammten.

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Geräusche können wichtige Informationen bringen

Obwohl sich die Studie auf Tomaten- und Tabakpflanzen konzentrierte, weil sie im Labor leicht zu züchten und zu standardisieren sind, nahm das Forschungsteam auch eine Vielzahl anderer Pflanzenarten auf. „Wir haben festgestellt, dass viele Pflanzen – zum Beispiel Mais, Weizen, Trauben und Kakteen – Geräusche aussenden, wenn sie gestresst sind“, sagt Hadany.

Die Forschenden vermuten, dass diese Geräusche auf die Bildung und das Zerplatzen von Luftblasen im Gefäßsystem der Pflanze zurückzuführen sein könnten, ein Prozess, der als Kavitation bezeichnet wird. Es ist unklar, ob die Pflanzen diese Geräusche erzeugen, um mit anderen Organismen zu kommunizieren. Auf jeden Fall meinen die Forscher:innen, dass diese Geräusche vermutlich viele wertvolle Informationen bringen können. Hobbygärtner:innen, die ihre Pflanzen nicht stressen wollen, sollten definitiv immer darauf achten, sie nicht im Trockenen zu lassen.