News: Mörderische Einwanderin
Zufällig aus Europa eingeschleppt, breitet sich die Flockenblume seit über 100 Jahren in Nordamerika aus. Die Basis ihres Erfolgs: Gift.
© Jorge Vivanco (Ausschnitt)
Anpassung oder Untergang, so lauten in der Regel die Alternativen von Einwanderern in neuer Umgebung. Zufällig eingeschleppt Arten haben daher in etablierten Ökosystemen, in denen bereits alle Nischen durch heimische Arten besetzt sind, schlechte Karten – die meisten werden sich nicht durchsetzen und früher oder später untergehen.
Doch mitunter nutzen gerade Einwanderer ihre Chance, verbreiten sich rapide – und bringen damit die alt eingesessenen Spezies in arge Bedrängnis. Dabei hat sich in den letzten Jahrhunderten der Mensch als geeigneter Transporteur für reisende Tier- und Pflanzenarten bewährt: Seit der Entdeckung der Neuen Welt sind etliche amerikanische Arten bei uns heimisch geworden – und umgekehrt.
Ein Beispiel hierfür ist die Flockenblume (Centaurea maculata), ein in Kleinasien und Osteuropa heimischer Korbblütler, der vermutlich über verunreinigtes Kleesaatgut Ende des 19. Jahrhunderts seinen Weg nach Nordamerika gefunden hatte, sich in seiner neuen Heimat rasch vermehrte und dabei lästige Konkurrenz effektiv ausschaltete. Inzwischen sind viele Millionen Hektar Weideland von der Flockenblume erobert, die – zum Leidwesen amerikanischer Rancher – von Rindern verschmäht wird und sich mit großen Mengen langlebiger Samen immer weiter ausbreitet.
Worauf beruht dieser Erfolg? Harsh Bais von der Colorado State University vermutete schon länger, dass das unscheinbare Pflänzchen vor Giftmord nicht zurückschreckt – und konnte tatsächlich im Jahr 2002 die Substanz Catechin in den Wurzeln des Krauts nachweisen. Dabei erwies sich eine Form des in zwei Spiegelbildisomeren auftretenden Moleküls, (-)-Catechin, als Pflanzengift, während sein Spiegelbild, (+)-Catechin, Bakterien abzutöten vermag.
Jetzt hat der Ökologe zusammen mit seinen Kollegen die Wirksamkeit dieses Giftes näher untersucht. Die Forscher setzten (-)-Catechin gegen Centaurea diffusa, eine Verwandte der Flockenblume, sowie gegen die bei Botanikern wie Genetikern beliebte Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana ein. Bei beiden Pflanzen war die Wirkung gleich verheerend: Die Wurzeln starben von der Spitze her ab; eine regelrechte Welle des Zelltods pflanzte sich von unten nach oben fort.
Dabei löste Catechin in den Wurzelzellen die Produktion reaktiver Sauerstoffradikale aus, die wiederum, gesteuert über den Calciumhaushalt, das Aktivitätsmuster verschiedener Gene durcheinander brachte. Insgesamt 956 Gene wurden bei Arabidopsis durch das Gift bereits nach einer Stunde aktiviert – mit der Folge eines raschen Absterbens der Zelle.
Gegen diesen natürlichen Herbizideinsatz – von Ökologen Allelopathie genannt – sind die meisten amerikanischen Pflanzen machtlos. Die Flockenblume schaltet damit effektiv lästige Konkurrenten aus.
In Europa ist das Kraut dagegen nicht so erfolgreich. Hier haben die einheimischen Pflanzen längst Resistenzen gegen das Gift entwickelt.
Doch mitunter nutzen gerade Einwanderer ihre Chance, verbreiten sich rapide – und bringen damit die alt eingesessenen Spezies in arge Bedrängnis. Dabei hat sich in den letzten Jahrhunderten der Mensch als geeigneter Transporteur für reisende Tier- und Pflanzenarten bewährt: Seit der Entdeckung der Neuen Welt sind etliche amerikanische Arten bei uns heimisch geworden – und umgekehrt.
Ein Beispiel hierfür ist die Flockenblume (Centaurea maculata), ein in Kleinasien und Osteuropa heimischer Korbblütler, der vermutlich über verunreinigtes Kleesaatgut Ende des 19. Jahrhunderts seinen Weg nach Nordamerika gefunden hatte, sich in seiner neuen Heimat rasch vermehrte und dabei lästige Konkurrenz effektiv ausschaltete. Inzwischen sind viele Millionen Hektar Weideland von der Flockenblume erobert, die – zum Leidwesen amerikanischer Rancher – von Rindern verschmäht wird und sich mit großen Mengen langlebiger Samen immer weiter ausbreitet.
Worauf beruht dieser Erfolg? Harsh Bais von der Colorado State University vermutete schon länger, dass das unscheinbare Pflänzchen vor Giftmord nicht zurückschreckt – und konnte tatsächlich im Jahr 2002 die Substanz Catechin in den Wurzeln des Krauts nachweisen. Dabei erwies sich eine Form des in zwei Spiegelbildisomeren auftretenden Moleküls, (-)-Catechin, als Pflanzengift, während sein Spiegelbild, (+)-Catechin, Bakterien abzutöten vermag.
Jetzt hat der Ökologe zusammen mit seinen Kollegen die Wirksamkeit dieses Giftes näher untersucht. Die Forscher setzten (-)-Catechin gegen Centaurea diffusa, eine Verwandte der Flockenblume, sowie gegen die bei Botanikern wie Genetikern beliebte Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana ein. Bei beiden Pflanzen war die Wirkung gleich verheerend: Die Wurzeln starben von der Spitze her ab; eine regelrechte Welle des Zelltods pflanzte sich von unten nach oben fort.
Dabei löste Catechin in den Wurzelzellen die Produktion reaktiver Sauerstoffradikale aus, die wiederum, gesteuert über den Calciumhaushalt, das Aktivitätsmuster verschiedener Gene durcheinander brachte. Insgesamt 956 Gene wurden bei Arabidopsis durch das Gift bereits nach einer Stunde aktiviert – mit der Folge eines raschen Absterbens der Zelle.
Gegen diesen natürlichen Herbizideinsatz – von Ökologen Allelopathie genannt – sind die meisten amerikanischen Pflanzen machtlos. Die Flockenblume schaltet damit effektiv lästige Konkurrenten aus.
In Europa ist das Kraut dagegen nicht so erfolgreich. Hier haben die einheimischen Pflanzen längst Resistenzen gegen das Gift entwickelt.
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