Tag: Sensoren

• Bereits in den 1960er-Jahren wies ein US-Amerikaner nach, dass Pflanzen über eine Art Bewusstsein verfügen.
• Lange Zeit galt diese Annahme als falsch, da sich die Testergebnisse nicht reproduzierbar waren.
• Heute ist klar: Pflanzen können Gedankenlesen, ohne Nervenzellen kommunizieren und ohne Gehirn lernen oder sich erinnern.

Backster ging in seinen Versuchen noch weiter: Er erwog, ein Blatt der Pflanze anzuzünden, um deren Reaktion zu testen. Noch bevor er jedoch ein Streichholz entzündete, schlug die Nadel des Lügendetektors heftig aus. Das aufgezeichnete Signal glich den Reaktionen, die bei Menschen in Angst- oder Stresssituationen gemessen werden.

Seine Beobachtungen hielt Backster später in dem Buch „Primary Perception“ fest. Er stellte die These der sogenannten „primären Wahrnehmung“ auf. Darunter verstand er die Idee, dass Bewusstsein nicht an ein zentrales Nervensystem gebunden ist, sondern bereits auf zellulärer Ebene existiert. Nach seiner Auffassung verfügen selbst Pflanzen über eine bislang nicht definierte Form der Wahrnehmung.

In der Wissenschaft stießen seine Behauptungen auf breite Ablehnung. Fachleute kritisierten die Methoden scharf, da sich die Effekte bei unabhängigen Wiederholungsversuchen nicht reproduzieren ließen.

Backster führte diese Fehlschläge darauf zurück, dass Pflanzen auf die tatsächliche Haltung des Beobachters reagierten: Eine skeptische oder unbeteiligte Einstellung der Forscher habe seiner Ansicht nach die feinfühlige Wahrnehmung der Pflanzen blockiert.

Er argumentierte, dass Pflanzen nicht wie klassische Messobjekte in einem Labor funktionieren. Nach seiner Theorie reagierten die Pflanzen direkt auf die echten Absichten und Gefühle der anwesenden Menschen. Wenn Wissenschaftler ein Experiment nur durchführten, um seine Thesen zu widerlegen oder die Pflanze skeptisch zu beobachten, spürte die Pflanze diese Distanz oder Täuschung und „blockierte“ oder zeigte keine Reaktionen mehr. Nur bei echter, authentischer Absicht, so Backsters Begründung, ließen sich die Signale messen.

Auch wenn Backsters Thesen von der Fachwelt verworfen wurden: Dass Pflanzen miteinander kommunizieren, ist heute keine Vermutung mehr, sondern gesicherte wissenschaftliche Erkenntnis. Sie besitzen zwar keine Neuronen, tauschen aber dennoch problemlos Informationen aus – etwa um sich vor Gefahren zu warnen.

Frisst eine Raupe an einem Blatt, setzt die Pflanze laut Untersuchungen den Botenstoff Glutamat frei. Dieser Neurotransmitter spielt auch im menschlichen Nervensystem eine zentrale Rolle. Das Glutamat löst innerhalb der Pflanze eine Kettenreaktion aus: Noch unbeschädigte Pflanzenteile werden so über die Verletzung informiert und können Abwehrmechanismen aktivieren.

Darüber hinaus senden Pflanzen auch Warnsignale an ihre Umgebung. Bei einem Schädlingsbefall geben sie flüchtige chemische Verbindungen an die Luft ab. Benachbarte Pflanzen nehmen diese Signale wahr und bereiten sich ebenfalls darauf vor, den drohenden Angriff abzuwehren.

Im Jahr 1983 dokumentierte der Forscher David Rhoades als Erster, dass Pflanzen Warnsignale über die Luft übertragen können. Anfänglich stieß auch er auf erheblichen Widerstand in der Fachwelt – vor allem, weil das Phänomen völlig neu war und beinahe wie Fantasie klang. Im Laufe der Zeit wurde seine Theorie jedoch gründlich überprüft, bestätigt und schließlich in wissenschaftlichen Studien bei mehr als 30 verschiedenen Pflanzenarten erfolgreich nachgewiesen.

Einen visuellen Beweis lieferte 2023 ein japanisches Forschungsteam: Mithilfe spezieller Videotechnik filmten die Wissenschaftler, wie eine gesunde Pflanze flüchtige chemische Stoffe einer beschädigten Nachbarpflanze registrierte. Innerhalb von Sekunden löste dieser Kontakt interne Alarmsignale aus, die sich von einem Blatt über die gesamte Pflanze ausbreiteten.

Neueste Experimente belegen zudem, dass der Informationsaustausch nicht nur auf chemischem Weg funktioniert: Pflanzen nutzen für ihre Kommunikation auch elektrische Signale.

Einige Arten scheinen zudem über gewisse kognitive Fähigkeiten zu verfügen. Ein bekanntes Beispiel ist die Venusfliegenfalle: Untersuchungen zeigen, sie schnappt keineswegs reflexartig zu, sobald ein Objekt sie berührt. Stattdessen registriert und verarbeitet die Pflanze die Signale, bevor sie ihre Falle schließt.

Im Inneren der Klappfalle sitzen winzige Auslösehaare. Wird nur ein einzelnes Haar berührt, passiert zunächst nichts. Erst eine zweite Berührung innerhalb von 15 bis 20 Sekunden führt dazu, dass die Falle zuschnappt.

Doch selbst im geschlossenen Zustand beginnt die Verdauung nicht sofort. Die Pflanze prüft zunächst, ob sie tatsächlich ein lebendes Insekt gefangen hat. Während sich die Beute im Inneren wehrt, löst sie die Auslösehaare wiederholt aus. Erst nach etwa fünf Reizen beginnt die Venusfliegenfalle mit der Ausschüttung von Verdauungsenzymen.

Die Pflanze zählt die mechanischen Impulsmuster somit effektiv mit. Auf Basis dieser Informationen trifft sie eine zweckmäßige Reaktion – und das völlig ohne Gehirn oder zentrales Nervensystem.

Dass Pflanzen verfeinerte Überlebensstrategien nutzen, zeigt auch ein Experiment mit Erbsenpflanzen. Forscher teilten das Wurzelsystem einzelner Pflanzen auf zwei verschiedene Töpfe auf. Während ein Topf gleichmäßig mit Nährstoffen versorgt wurde, schwankte das Angebot im zweiten Topf stark – auch wenn die Nährstoffmenge im Durchschnitt in beiden Töpfen identisch war.

Die Wissenschaftler wollten beobachten, in welchen Topf die Pflanze mehr Energie für neues Wurzelwachstum investieren würde. Dabei zeigte sich ein erstaunliches Verhalten:

Reichte die stabile Nährstoffquelle im ersten Topf problemlos zum Überleben aus, ging die Pflanze auf Nummer sicher und verstärkte dort ihr Wurzelwachstum. War die verlässliche Versorgung jedoch dauerhaft zu gering, änderte die Pflanze ihre Strategie. Sie ging ein kalkuliertes Risiko ein und verstärkte das Wurzelwachstum im Topf mit dem schwankenden Angebot. Sie zog somit die Chance auf ausreichende Nahrung der Gewissheit einer Mangelsituation vor.

Die Forscher schlussfolgerten daraus, dass Pflanzen über eine Form von „Risikosensibilität“ verfügen – ein Entscheidungsverhalten, das verblüffend an die Logik von Anlegern auf dem Finanzmarkt erinnert.

Pflanzen reagieren jedoch nicht nur auf mechanische Reize oder chemische Signale: Untersuchungen zeigen, dass sie unter Stress sogar Töne erzeugen. Was Menschen als absolute Stille in der Natur wahrnehmen, könnte für viele Tierarten daher in Wahrheit eine recht geräuschvolle Kulisse sein.

Eine Studie aus dem Jahr 2023 belegt, dass dehydrierte oder verletzte Pflanzen Klickgeräusche von sich geben. Diese Töne liegen im Ultraschallbereich, verbreiten sich über die Luft und lassen sich mit Spezialmikrofonen aufzeichnen. So registrierten Forscher bei einer unterversorgten Tomatenpflanze etwa 35 Klicks pro Stunde. Gut gewässerte Pflanzen blieben hingegen nahezu stumm.

Die Töne erwiesen sich als so spezifisch, dass ein KI-Modell allein anhand des Geräuschmusters erkennen konnte, ob die Pflanze unter Wassermangel litt oder beschädigt worden war.

Als Ursache vermuten die Wissenschaftler ein physikalisches Phänomen namens Kavitation: Dabei bilden sich im Wassertransportsystem der Pflanze winzige Dampfblasen, die schließlich platzen. Für das menschliche Gehör sind diese Frequenzen zwar unhörbar, für Insekten und andere Tiere jedoch gut wahrnehmbar. Erste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass etwa Motten diese Signale gezielt nutzen: Bei der Eiablage meiden sie gestresste Pflanzen und steuern bevorzugt gesunde Exemplare an.

Dass Pflanzen Reize nicht nur verarbeiten, sondern auch aus Erfahrungen lernen können, zeigte ein Experiment aus dem Jahr 2014. Die Forscherin Monica Gagliano und ihr Team untersuchten dazu die Mimose (Mimosa pudica) – eine Pflanze, die bekannt dafür ist, bei der kleinsten Berührung schlagartig ihre Blätter zusammenzufalten.

Für die Studie ließen die Wissenschaftler im Topf gezogene Mimosen wiederholt aus geringer Höhe auf ein weiches Kissen fallen. Für die Pflanze war dieser Sturz zwar eine unerwartete, aber völlig harmlose Erschütterung. Zu Beginn faltete die Mimose nach jedem Sturz ihre Blätter ein. Nach mehreren Wiederholungen schwächte sich die Reaktion jedoch ab, bis die Pflanze schließlich nicht mehr ihre Blätter faltete. Sie hatte offenbar gelernt, dass von dem Reiz keine Gefahr ausging, und sparte sich den Energieaufwand.

Wurde die Pflanze jedoch einem anderen, unbekannten Reiz ausgesetzt, faltete sie ihre Blätter erneut zusammen. Als das Team das ursprüngliche Fall-Experiment einen Monat später wiederholte, zeigte sich der Gewöhnungseffekt noch immer: Die Pflanze reagierte weiterhin gelassen.

Für die Forscher war dies ein starkes Indiz für eine Art von Langzeitgedächtnis. Sie schlussfolgerten, dass Lern- und Erinnerungsprozesse keineswegs an tierische Gehirne oder Nervensysteme gebunden sind. Komplexe neuronale Netzwerke seien zwar eine hochentwickelte Lösung der Natur, eine zwingende Voraussetzung für Lernfähigkeit scheinen sie laut den Studienergebnissen jedoch nicht zu sein.