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  4. 7.4 Pflanzliche Abwehrsysteme
  5. 7.4.1 Pflanzen können sich mechanisch und chemisch wehren
  6. Schutzmechanismen der Pflanzen

Schutzmechanismen der Pflanzen

Pflanzen sind über spezielle Abwehrsysteme in der Lage, potenzielle Feinde abzuwehren. Solche Abwehrsysteme sind u.a. mechanische Schutzmechanismen, giftige Inhaltsstoffe und Signalstoffe für Parasiten bzw. Fressfeinde von Pflanzenfressern.

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Pflanzliche Abwehrsysteme

Obwohl Pflanzen – als standortgebundene Organismen – bei Gefahr nicht flüchten können, sind sie potenziellen Angreifern nicht schutzlos ausgeliefert. Sie besitzen vielfältige Schutzanpassungen.

Der Schutz vor Fressfeinden erfolgt über mehrere Abwehrreihen. Mechanische Schutzvorrichtungen (z. B. Dornen, Stacheln, Drüsenhaare, Oxalatnadeln, Korkschichten) können sowohl herbivore Wirbeltiere als auch Insekten und deren Larven abwehren. Darüber hinaus können sehr unterschiedliche biochemische Wirkmechanismen bei der Abwehr zur Anwendung kommen. Folgende Strategien sind dabei unter anderem nachgewiesen:

 
  • Anreicherung von toxisch wirkenden Metaboliten (sekundäre Pflanzenstoffe),
 
  • Anlockung von Parasiten der Pflanzenschädlinge,
 
  • Beeinflussung des Verhaltens von Insekten,
 
  • Proteinase-Hemmstoffe zur Abwehr von Herbivoren,
 
  • Verhinderung der Eiablage von Insekten (z. B. durch Ausbildung von Ei-Attrappen durch die Pflanze),
 
  • Schutz gegen Blattfraß durch die Insektenlarven,
 
  • hormonähnliche Verbindungen, die vor allem bei Insekten zu Entwicklungsstörungen während der Metamorphose führen.

Sekundäre Pflanzenstoffe

Sekundäre Pflanzenstoffe wie Alkaloide und Glykoside als Nebenprodukte von Stoffwechselprozessen werden von vielen Pflanzen im Zellsaft der Vakuole akkumuliert. Eine Vielzahl dieser Substanzen besitzen Giftcharakter und stellen eine erfolgreiche Abwehrstrategie gegenüber Herbivoren dar. Neben der toxischen Wirkung spielt die artspezifische Ungenießbarkeit eine zentrale Rolle.

Bei der großen Brennnessel (Urtica dioica) ergänzen sich mechanische und biochemische Abwehr durch die Ausbildung der Brennhaare nachhaltig. Dabei handelt es sich um Drüsenzellen, bei denen die Zellwand verkalkt ist und an der Zellspitze verkieselt wird. Bei Berührung bricht die köpfchenförmige, spröde Spitze ab, sodass es zur Entstehung einer Injektionskanüle kommt, die in die Haut eindringt. Der unter Druck stehende Zellsaft wird dabei in das Gewebe appliziert. Pharmakologisch hochwirksame Verbindungen – Acetylcholin, Natriumformiat und Histamin – verursachen die schmerzhaften Hautreizungen.

Die Kommunikation über gasförmige Signalstoffe sowie die direkte Wirkung solcher Stoffe auf die Regulation der Genexpression stellen weitere Schlüsselstrategien bei der Schädlingsabwehr der Pflanzen dar.

Beispiele für gasförmige Signalstoffe:

 
  • Ethylen
 
  • Metylsalicylsäure
 
  • Methyljasmonat
 
  • (Z)-Jasmon
 
  • 2(E) Hexenal

Allgemein sind Pflanzen in der Lage, durch die Synthese von Phytoalexinen, auf Infektionen durch Mikroorganismen zu reagieren. Bisher wurden etwa 100 dieser antimikrobiell wirkenden Verbindungen isoliert, wobei sie unterschiedlichsten Naturstoffgruppen angehören können.

Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Schutzmechanismen der Pflanzen." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/biologie-abitur/artikel/schutzmechanismen-der-pflanzen (Abgerufen: 21. May 2025, 03:19 UTC)

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  • Mechanische Schutzvorrichtungen
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