In Botanik , Pflanzen Wahrnehmung bezieht sich auf die Fähigkeit von Pflanzen bestimmte Veränderungen in ihrer zu erkennen Umwelt und ihre anzupassen Morphologie , Physiologie und Phänotyp entsprechend. Pflanzen, die je nach Art mehr oder weniger empfindlich sind, verfügen über verschiedene Mittel zum Nachweis dieser Reize, Quellen einer Vielzahl von Reaktionen oder reaktiven Verhaltensweisen .
Multidisziplinär deckt es die Bereiche Pflanzenphysiologie , Ökologie und Molekularbiologie ab .
Historisch gesehen haben sogenannte heliotrope (dem Weg der Sonne folgende) oder empfindliche Pflanzen (insbesondere Mimosa pudica ), die den Menschen seit Jahrhunderten faszinieren, als Studienmodelle gedient.
Einer der Pioniere auf diesem Gebiet war der bengalische Wissenschaftler Jagadish Chandra Bose , der ab 1901 seinen zweiten Teil seiner wissenschaftlichen Karriere der Pflanzenphysiologie und insbesondere der Elektrophysiologie in höheren Pflanzen widmete . Es wird oft vergessen, aber vor mehr als einem Jahrhundert untersuchte er die Reaktion der Pflanzen auf verschiedene Reize, einschließlich elektromagnetischer Wellen ( Licht, aber auch Mikrowellen ).
Er untersuchte auch oszillierende Heilige Flossen ( Desmodium gyrans seit der Umbenennung in Codariocalyx motorius ), in denen dies dann gezeigt wurde Seine Blätter können sich nach einem Schallreiz (bestimmten Schallwellen ) bewegen . Bose ist der erste, der zeigt, dass Pflanzen einen Nervenmechanismus haben, der sich jedoch stark von dem von Tieren unterscheidet.
Die Reize, die von Pflanzen empfangen werden und auf die sie reagieren können, umfassen insbesondere chemische Stoffe , die Schwerkraft , das Licht , die Feuchtigkeit , die Temperatur , die Geschwindigkeit von Sauerstoff oder Kohlendioxid aus der Luft, parasitären Befall , Infektionen und verschiedene physikalische Störungen ( seine Berührung , Verletzung ...).
Im Rahmen der Abwehr von Pflanzenfressern können Pflanzen einen Angriff (z. B. von einem Insekt) wahrnehmen und mehr oder weniger schnell geeignete Abwehrmaßnahmen ergreifen.
Somit kann Mais Auslöser in den oralen Sekreten des Insekts, das es angreift, wie Voliticin (N-17-Hydroxylinolenoyl-1-glutamin) im Speichel von Spodoptera exigua nachweisen . Durch den Verzehr eines Blattes nimmt das Insekt Fettsäuren auf, die in Pflanzenmembranen vorhanden sind, einschließlich Linolensäure . Im Darm bindet Linolensäure an die Aminosäure Glutamin und bildet Volicitin. Dieses wird dann in den Speichel des Insekts eingearbeitet und dann freigesetzt, wenn es ein Blatt frisst.
Die Pflanze erkennt im Gegenzug das Volicitin, ein Signal, dass es gegessen wird. Dies führt zu erhöhten Jasmonatspiegeln , die an der Abwehr von Pflanzenfressern beteiligt sind, und zu flüchtigen Sesquiterpenen , die Parasitoidwespen anziehen .
Da Volicitin eine essentielle Verbindung für das Insekt ist, besteht kein Selektionsdruck, um es aus seinem Speichel zu entfernen, selbst wenn dies dazu führen würde, dass es von der Pflanze nicht mehr erkannt wird.
Von Auslösern, die in den auf dem Blatt abgelegten oder in einen Stab gelegten Insekteneiern usw. vorhanden sind. kann auch eine Reaktion in der Anlage verursachen. In der Tat stellen diese eine Bedrohung dar, da sie sich entwickeln und von der Pflanze ernähren werden. Im Gegensatz zu einem Pflanzenfresserangriff, der den Jasmonatweg aktiviert, aktivieren Eier, die auf Blätter von Arabidopsis thaliana gelegt werden , den Salicylsäureweg . Dies ist der gleiche Weg, der von Bakterien und bestimmten pathogenen Mikropilzen ausgelöst wird . Diese beiden Signalwege sind antagonistisch, so dass die Induktion von Salicylsäure im Blatt den Jasmonatspiegel senkt und somit die Abwehrkräfte der Pflanze gegen neu auftretende Pflanzenfresser unterdrückt.