Forscher des John Innes Centre in Norwich/UK haben gezeigt, dass die langjährige Theorie, dass Pflanzen auf Kalziumwellen angewiesen sind, um auf Verletzungen und andere Belastungen zu reagieren, in Frage zu stellen ist. Die seit vielen Jahren beobachteten Kalziumwellen von Zelle zu Zelle und Blatt zu Blatt als Reaktion auf Traumata erinnern an die Signalübertragung im Nervensystem von Säugetieren. Pflanzen haben aber keine Nervenzellen, deshalb war der Mechanismus, der diese Wellen verursacht, fraglich.
Die neuen Erkenntnisse deuten jetzt darauf hin, dass eine verletzte Zelle eine Welle von Glutamat – eine Aminosäure – freisetzt, die durch das Pflanzengewebe wandert und Kalziumkanäle in den Zellmembranen aktiviert, die sie passiert. Das erscheint wie eine Kalziumwelle, ist aber eine passive bzw. sekundäre Reaktion auf die primäre Glutamat-Ausschüttung und zeigt das sich bewegende Aminosäuren-Signal an. Gruppenleiterin Dr. Christine Faulkner vergleicht die Reaktion mit einem Gang: Das Glutamat eilt durch einen Gang und wenn es an einer Tür vorbeikommt, tritt es sie auf. Die Türöffnung ist dabei die Kalziumreaktion.
Bisher ging man davon aus, dass sich hydraulischer Druck oder eine Reihe an chemischen Reaktionen den Gang entlang bewegen. Die Studie zeigte nun, dass das nicht der Fall ist. Die Erstautorin der Studie, Dr. Analisa Bellandi sagt dazu: „Wir haben gezeigt, dass Kalziumwellen mit Glutamatwellen synchron sind und ihre Dynamik der Übertragung durch Diffusion und Fluss entspricht. Diese Forschung lässt uns überdenken, was wir wissen. Ich hoffe, dass unsere Forschung eine Debatte anregen und es den Menschen ermöglichen wird, eine neue Perspektive auf Daten einzunehmen, die seit langem auf dem Gebiet vorhanden sind.“
„Diffusion and bulk flow of amino acids mediate calcium waves in plants“, veröffentlicht in Science Advances
Quelle: John Innes Centre
