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© H.-J. Ensikat und M. Weigend/Uni Bonn
Blattunterseite der Blumennessel „Loasa pallida“ unterm Rasterelektronenmikroskop. Die rot angefärbten Bereiche zeigen mineralische Einlagerungen.
 
Leben 24. Mai 2016

Auch Pflanzen „beißen“ zurück

Die winzigen Haare der Blumennessel haben Kalziumphosphat eingelagert, die der Abwehr von Tierfraß dienen.

Im Tierreich ist Kalziumphosphat weit verbreitet wie etwa in Knochen oder Zähnen. Forscher haben erstmals entdeckt, dass das Mineral zur mechanischen Stabilisierung auch in höheren Pflanzen vorkommt. Bei den neuweltlichen Blumennesselgewächsen verleiht es den Nesselhaaren den nötigen „Biss“.

Weidetiere fressen meist nur einmal davon: Berührt ihre Zunge die winzigen Haare der Blumennessel, dann brechen die Spitzen ihrer Brennhaare ab und ein schmerzhaftes Gebräu ergießt sich in das Maul des Tiers. Die wehrhaften Gewächse haben ihren Verbreitungsschwerpunkt in den südamerikanischen Anden. „Der Mechanismus bei den uns vertrauten Brennnesseln funktioniert ganz ähnlich“, sagt Prof. Dr. Maximilian Weigend vom Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen an der Universität Bonn. Zwischen den sehr entfernt verwandten Brennnesseln und Blumennesseln gibt es neben dem sehr unterschiedlichen Aussehen noch einen wichtigen Unterschied: Während die heimischen Gewächse ihre spitzen Härchen mit glasartigem Silizium härten, verwenden ihre südamerikanischen Kollegen dafür Kalziumphosphat. Es handelt sich dabei um ein Kompositmaterial, das ähnlich wie Stahlbeton aufgebaut ist, so Weigend.

Warum die Blumennesselgewächse sich für diesen Sonderweg entschieden haben, während die meisten Pflanzen zur mechanischen Stabilisierung das Silikat verwenden, ist noch ein Rätsel. „Ein häufiger Grund für Sonderlösungen in der Evolution ist, dass der Stoffwechsel eines Organismus nur einen bestimmten Weg beschreiten kann“, sagt Weigend. Doch Blumennesseln können auch Silikat zur Härtung bestimmter Pflanzenteile herstellen. Warum sie sich an den Haarspitzen gerade dem Material verschrieben haben, aus denen auch die Kauwerkzeuge ihrer Fressfeinde bestehen, muss noch erforscht werden.

Weitere Forschungen sollen zeigen, welche Pflanzen Kalziumphosphat noch verwenden und welche biomechanischen Vorzüge das Material hat. Potenziell ist die Entdeckung auch für bionische Anwendungen interessant. Etwa als Ersatzmaterial für den Zahnersatz, die Orthopädie oder die Gesichtschirurgie könnte das Kalziumphosphat-Cellulose-Komposit der Blumennesseln als Vorbild dienen bzw. eine vielversprechende natürliche Alternative sein, um Abstoßungsreaktionen zu vermeiden.

Originalpublikation: Hans-Jürgen Ensikat et al. Scientific Reports, DOI: 10.1038/srep26073

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