Erster wissenschaftlicher Nachweis der auditiven Interaktion zwischen Pflanzen und Tieren
Mottenweibchen entscheiden anhand von Geräuschen, die von Pflanzen in der Nähe abgegeben werden, wo sie ihre Eier ablegen. Eine weltweit erstmalige Studie der Universität Tel Aviv (TAU) zeigt eine akustische Interaktion zwischen Pflanzen und Insekten. In den Tests wurden Tomatenpflanzen verwendet.
In der Studie konzentrierte sich das Team auf weibliche Motten und stellte fest, dass sie eine wichtige Entscheidung - nämlich wo sie ihre Eier ablegen - auf der Grundlage von Geräuschen treffen, die von Pflanzen in der Nähe abgegeben werden. Wenn Pflanzen Störgeräusche von sich gaben, bevorzugten die Mottenweibchen gesunde Pflanzen, die keine solchen Geräusche von sich gaben. Diese Geräusche sind Überschalltöne, die für das menschliche Ohr nicht hörbar sind, aber Motten können sie hören.
Die Studie folge auf die Entdeckung der Forscher vor etwa zwei Jahren, dass Pflanzen, die unter Stress stehen, Töne aussenden - mit Ultraschallfrequenzen, die über dem menschlichen Hörbereich liegen, aber von vielen Tieren wahrgenommen werden können. Die Forscher erklären: “Diese Entdeckung öffnete die Tür für umfangreiche Forschungen zur akustischen Kommunikation zwischen Pflanzen und Tieren. Mit der vorliegenden Studie haben wir begonnen, dieses Thema zu erforschen.”
Prof. Yossi Yovel von der Fakultät für Zoologie sagte: “Nachdem wir in der vorangegangenen Studie nachgewiesen hatten, dass Pflanzen Töne erzeugen, stellten wir die Hypothese auf, dass Tiere, die diese hochfrequenten Töne hören können, darauf reagieren und entsprechende Entscheidungen treffen könnten. Wir wissen insbesondere, dass viele Insekten, die in vielfältiger Weise mit der Pflanzenwelt interagieren, Pflanzengeräusche wahrnehmen können. Wir wollten untersuchen, ob solche Insekten diese Geräusche tatsächlich wahrnehmen und darauf reagieren.”
Prof. Lilach Hadany von der School of Plant Sciences and Food Security an der Wise Faculty of Life Sciences der TAU fügt hinzu: “Wir haben uns auf weibliche Motten konzentriert, die ihre Eier in der Regel auf Pflanzen ablegen, damit sich die Larven nach dem Schlüpfen von ihnen ernähren können. Wir nahmen an, dass die Weibchen einen optimalen Ort für die Eiablage suchen - eine gesunde Pflanze, die die Larven gut ernähren kann. Wenn die Pflanze also signalisiert, dass sie dehydriert und gestresst ist, würden die Motten diese Warnung beherzigen und die Eiablage auf der Pflanze vermeiden? Um dieser Frage nachzugehen, haben wir mehrere Experimente durchgeführt.”
Im ersten Experiment, das darauf abzielte, die akustische Komponente von anderen Pflanzenmerkmalen wie Farbe und Duft zu isolieren, präsentierten die Forscher den weiblichen Motten zwei Boxen: Eine enthielt einen Lautsprecher, der Aufnahmen von Tomatenpflanzen im Zustand der Austrocknung abspielte, während die andere stumm war.
Die Falter zeigten eine klare Präferenz für die „laute“ Box, die sie wahrscheinlich als lebende Pflanze interpretierten (auch wenn sie unter Stress stand). Fazit: Die Falter nehmen tatsächlich Geräusche von Pflanzen wahr und reagieren darauf. Als die Forscher die Hörorgane der Falter neutralisierten, verschwand diese Vorliebe und sie wählten beide Kästen gleichermaßen - ein klarer Beweis dafür, dass die Vorliebe speziell auf dem Hören von Geräuschen und nicht auf anderen Reizen beruhte.
Im zweiten Experiment wurden den weiblichen Motten zwei gesunde Tomatenpflanzen vorgesetzt - eine mit einem Lautsprecher, der Geräusche einer trocknenden Pflanze abspielte, und eine, die stumm war. Auch hier zeigten sie eine eindeutige Präferenz - diesmal jedoch für die stille Pflanze, von der keine Störgeräusche zu hören waren und die daher wahrscheinlich besser für die Eiablage geeignet ist.
In einem weiteren Experiment wurden die Falter erneut zwei Kästen gegenübergestellt - einem stummen und einem mit männlichen Faltern, die ebenfalls Ultraschallgeräusche in einer den Pflanzengeräuschen ähnlichen Frequenz aussenden. Diesmal zeigten die Weibchen keine Vorliebe und legten ihre Eier gleichermaßen in beiden Kästen ab. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass die Weibchen bei der Entscheidung, wo sie ihre Eier ablegen, speziell auf von Pflanzen ausgestrahlte Geräusche reagieren - und nicht etwa auf Geräusche, die von Männchen stammen.
Die Forscher schlussfolgern: “In dieser Studie haben wir den ersten Nachweis für eine akustische Interaktion zwischen einer Pflanze und einem Insekt erbracht. Wir sind jedoch überzeugt, dass dies erst der Anfang ist. Die akustische Interaktion zwischen Pflanzen und Tieren hat zweifellos noch viel mehr Formen und ein breites Spektrum an Funktionen. Dies ist ein riesiges, unerforschtes Feld - eine ganze Welt, die darauf wartet, entdeckt zu werden.”
