Houston/Wien. Wenn wir das nächste Mal grübeln, ob wir unser Abendessen kochen oder einfach Pizza bestellen, könnten wir an die Pflanzen denken: Sie machen nämlich seit Generationen dasselbe. Forschende der Rice University in Houston beschreiben im Fachblatt "Science Advances", wie sich Pflanzen entwickelt haben, um Nährstoffe zu gewinnen. Ganz bequem nutzten sie dabei auch Bakterien als Lieferservice.
In ihrem Bericht erklären die Wissenschafter, wie Pflanzen die lokale Umgebung lesen und bei Bedarf Moleküle, sogenannte Flavonoide, herstellen und freisetzen. Diese Moleküle ziehen Mikroben an, die die Pflanze infizieren und an ihren Wurzeln Stickstoffknollen bilden, in denen Nahrung erzeugt wird.
Wenn Stickstoff vorhanden und verfügbar ist, müssen ihn die Pflanzen nicht erst bestellen. Ihre Fähigkeit, das Vorhandensein einer nahe gelegenen langsam freisetzenden Stickstoffquelle, wie organischem Kohlenstoff, zu erfassen, ist der Schlüssel.
Mit Zucker bezahlen
"Es ist ein großartiges Beispiel für die Evolution: Pflanzen tauschen hier und da ein paar (Sauerstoff/Wasserstoff-)Gruppen im Flavonoid aus und können so die Bodenbedingungen nutzen, um zu steuern, mit welchen Mikroben sie sprechen", betont die Biochemikerin Caroline Masiello.
Rice-Studentin Ilenne Del Valle begann die Studie, als sie sich für die subtilen Unterschiede zwischen tausenden von Flavonoiden und deren Einfluss auf die Verbindungen zwischen Pflanzen und Mikroben im Boden interessierte. "Wir hatten untersucht, wie unterschiedliche Bodenänderungen die Kommunikation von Mikroben untereinander verändern", sagt Del Valle. "Die nächste Frage war, ob dies geschah, wenn die Mikroben mit Pflanzen kommunizieren." Dem ist so, es geht aber auf Kosten der Gewächse. Sie müssen einen Teil des aus der Photosynthese gewonnenen Zuckers an die Mikroben abgeben.