Jochen Kirchhoff - Pflanzen:
https://www.youtube.com/playlist?list=PL...jHOcV_z1lN80QYb

Der Biophilia Effekt (Heilung aus dem Wald):
https://archive.org/details/der-biophili...g.-arvay_202302

Pflanzen, die heimlichen Herrscher:
https://www.youtube.com/watch?v=80eHpSkzyQ8

Befinden sich alle Pflanzen im 5. Zustand der Materie ?
https://archive.org/details/befinden-sic...materie-entropy

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Bielefeld (Deutschland) - Biologen der Universität Bielefeld haben eine überraschende Entdeckung gemacht und wiesen erstmals nach, dass die Grünalge Chlamydomonas reinhardtii nicht nur Photosynthese betreibt, sondern ihre Energie zum Wachsen alternativ auch aus anderen Pflanzen ziehen kann. Die ungewöhnliche der bisherigen Lehrmeinung widersprechende Erkenntnis könnte in Zukunft auch einen großen Einfluss auf die Gewinnung von Bioenergie haben.

Wie die Forscher um Professor Dr. Olaf Kruse aktuell im Fachjournal "Nature Communications" berichten, galt bislang, dass nur Würmer, Bakterien und Pilze pflanzliche Zellulose verdauen und sie so als Kohlenstoffquelle zum Wachsen und Überleben nutzen können. Pflanzen hingegen betreiben Photosynthese aus Kohlendioxid, Wasser und Licht.

In ihren Versuchen ließen die Wissenschaftler die mikroskopisch kleine Grünalgenart Chlamydomonas reinhardtii in einer Kohlendioxid-armen Umgebung aufwachse und beobachten, dass der Einzeller in einer solchen Mangelsituation Energie stattdessen aus benachbarter pflanzlicher Zellulose ziehen kann.


Hierzu sondere die Alge Enzyme (sogenannte Zellulasen) ab, die die Zellulose "verdauen" und in kleinere Zucker-Bestandteile aufspalten. Diese werden dann in die Zellen transportiert und in eine Energiequelle umgewandelt, wodurch die Alge weiterwachsen kann.

"Dieses Verhalten ist damit erstmals für einen pflanzlichen Organismus nachgewiesen worden", erläutert Kruse. "Dass Algen Zellulose verdauen können, widerspricht bisher jeder Lehrbuchmeinung. Gewissermaßen fressen Pflanzen hier Pflanzen." Derzeit untersuchen die Wissenschaftler, ob dieser Mechanismus auch auf andere Algenarten zutrifft. "Erste Ergebnisse sprechen dafür."

Zukünftig, so erläutert die Pressemitteilung der Universität Bielefeld (uni-bielefeld.de), könnte die "neue" Eigenschaft der Algen auch für die Bioenergiegewinnung interessant sein. "Denn der biologische Abbau pflanzlicher Zellulose ist eine ihrer wichtigsten Aufgaben. Schließlich ist zellulosehaltiges Abfallmaterial zum Beispiel von Feldfrüchten in großen Mengen vorhanden - in dieser Form aber nicht für die Umwandlung zu Biotreibstoffen zu gebrauchen."

Zellulasen müssen das Material erst "aufbrechen" und aufbereiten. Derzeit werden die Zellulasen hierfür aus Pilzen gewonnen, die wiederum organisches Material benötigen, um zu wachsen. Ließen sich die Zellulasen künftig aus Algen gewinnen, könnte man sich diesen Grundstoff sparen. Denn auch wenn nun erwiesen ist, dass sie alternative Nährstoffe nutzen können, reichen ihnen im Normalfall Wasser und Licht zum Gedeihen.

grenzwissenschaft-aktuell.de
Quelle: uni-bielefeld.de, nature.com


Die Alge Chlamydomonas reinhardtii. | Copyright/Quelle: uni-bielefeld.de

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London (England) - Lichtsammelnde Makromoleküle in Pflanzenzellen übertragen Energie, in dem sie molekulare Schwingungen nutzen, für deren physikalische Eigenschaften sich keine Gegenstücke in der klassischen Physik finden lassen. Zu dieser Erkenntnis kommen britische Wissenschaftler, die damit erklären, den ersten theoretischen Beweis für Quanteneffekte innerhalb der Photosynthese bei Pflanzen gefunden zu haben.

Wie die Wissenschaftler um Alexandra Olaya-Castro vom University College London (UCL) aktuell im Fachjournal "Nature Communications" (DOI: 10.1038/ncomms4012) berichten, bestehen die meisten der lichtsammelnden Makromoleküle aus für die Färbung der Moleküle verantwortlichen und an Proteine gekoppelten sogenannten Chromophoren. Diese sind für den ersten Schritt der Photosynthese, dass Einfangen des Sonnenlichts und die hocheffiziente Übertragung der damit einhergehenden Energie, verantwortlich.

Schon frühere Experimente hatten nahegelegt, dass hierbei die Energie in einer wellenartigen Weise übertragen wird, die Quantenphänomene nutzt. Dennoch konnte bislang eine Erklärung jenseits der klassischen Physik nicht eindeutig bewiesen werden, da sich die besagten Phänomen ebenfalls mittels bekannter physikalische Prozesse erklären ließen.

Während zur Beobachtung von quantenmechanischen Phänomenen meist extrem heruntergekühlte Systeme notwendig sind, scheint dies nicht auf entsprechende Vorgänge in einigen biologischen Systemen zuzutreffen, die aber dennoch quantenartige Eigenschaften aufweisen und das bei gemäßigten Temperaturen.

Die nun beschriebenen Merkmale dieser biologischen Systeme, können - so die britischen Forscher: "Die Eigenschaften der Vibrationen einiger Chromophoren, die den Energietransfer während der Photosynthese übertragen, können nicht anhand der klassischen Gesetze der Physik beschrieben werden. Darüber hinaus verstärkt dieses nicht-klassischer Verhalten die Effizienz dieses Energietranfers."

Molekulare Schwingungen sind periodische Bewegungen der Atome innerhalb eines Moleküls - ähnlich der Bewegung einer Masse an einer Saite. "Stimmt die Energie einer gemeinsamen Schwingung zweier Chromophoren mit der Energiedifferenz zwischen der elektronischen Übergang dieser Chromophoren überein, so entsteht eine Resonanz und es kommt zu einem effizienten Energieaustausch zwischen elektronischem und schwingendem Freiheitsgrad."

Vor dem Hintergrund, dass die mit den Schwingungen assoziierte Energie höher ist als die Temperatur, könne nur eine Quanteneinheit an Energie ausgetauscht werden. Da die Energie aber von einem Chromophor an ein nächstes übertragen werde, stelle die kollektive Schwingung Eigenschaften dar, für die es kein Gegenstück in der klassischen Physik gebe, so die Wissenschaftler.

Bislang galt die Quantenphysik aufgrund der Tatsache, dass ihre Auswirkungen sich nur auf das Verhalten subatomarer Teilchen zu konzentrieren schien, als eher unklare bis schwammige Hilfe bei der möglichen Erklärung und Diskussion grenzwissenschaftlicher Phänomene. Während die Quantenphysik von einer Vielzahl von Autoren geradezu willkürlich als Allgemeinerklärung für alles scheinbar Unerklärliche zu Felde geführt wurde, nutzen die Kritiker dieser Arbeiten und Argumente genau diesen Umstand, um selbst kompetente Vertreter und Theorien "keine Ahnung" auf diesem Gebiet zu unterstellen.

Während bislang laut naturwissenschaftlicher Lehrmeinung also galt, dass sich Quantenphänomene nur und ausschließlich auf der subatomaren Ebene auswirken und ihre Wirkung jedoch in größeren (Makro-)Objekten verloren gehen, bestätigen immer mehr Studien - nicht zuletzt die obig beschriebe am UCL - dass sie auch in komplexen biologischen Systemen und somit auf Makroebene (für die bislang galt, dass sie lediglich den Gesetzen der klassischen Physik unterworfen sind) wirken und messbar sind.

Quantenphysikalische Phänomene als Erklärung für das ein oder andere grenzwissenschaftliche Phänomen, können also tatsächlich nur noch mit zusehends schwindender Gewissheit gänzlich ausgeschlossen werden. Statt jedoch diese Erklärung, wie allzu oft geschehen, als willkürliche Allrounderklärung für alles zunächst nicht Erklärbare anzuwenden, gilt es auch hier entsprechende Theorien fundiert und sorgfältig zu formulieren, zu überprüfen und zur Diskussion zu stellen.


Symbolbild: Photosynthese. | Copyright: grewi.de

Die erstaunlichen Fähigkeiten der Pflanzen:
https://archive.org/details/die-erstaunl...pflanzen-1-arte
https://archive.org/details/die-erstaunl...pflanzen-2-arte

Von den Pflanzen der Götter zum LSD:
https://archive.org/details/christian-ra...-gotter-zum-lsd

Zauber wilder Kräuter:
https://www.youtube.com/@zauberwilderkrauter1368/videos

Rhea Luna - die Macht der Natur:
http://24570.dynamicboard.de/

Chia-Samen:
http://www.zentrum-der-gesundheit.de/chia-samen.html


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Hafer:
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http://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/...-licht20161104/

Studie zeigt: Pflanzenwurzeln sehen im Dunkeln:


Pflanzen leiten Licht auch an die Wurzeln im Erdreich weiter (Illu).
Copyright/Quelle: sciencemag.org
(Jena) Deutschland – Sprossen übertragen Licht bis hinab in die im dunklen Erdreich vergrabenen Wurzeln. Das haben Forscher des Max-Planck-Institut für chemische Ökologie jetzt erstmals bewiesen. Hier in steter Dunkelheit aktiviert das so übertragene Licht Lichtrezeptoren in der Wurzel und löst dort lichtabhängige Wachstumsreaktionen in Pflanzen.

Wie das Team um Ian Baldwin gemeinsam mit Kollegen der Nationalen Universität Seoul in Korea aktuell im Fachjournal „Science Signalling“ (DOI: 10.1126/scisignal.aaf6530) berichtet, konnten sie erstmals zeigen, dass Wurzeln der Ackerschmalwand direkt auf Licht reagieren, wie es vom Spross in die unterirdischen Pflanzenteile übertragen wird: „Wurzeln können so das Pflanzenwachstum an die Lichtbedingungen der Umgebung anpassen.“

Für die Pflanzen ist Licht also nicht nur eine Energiequelle, sondern stellt auch ein wichtiges Signal dar, das viele lichtabhängige Wachstumsvorgänge in der Pflanze steuert, um sie so optimal an ihre Umwelt anzupassen. „Licht wird zunächst im Spross der Pflanze von Lichtrezeptoren erkannt“, erläutert die Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts und führt weiter aus: „Über Lichtsignalmoleküle werden physiologische Prozesse in der Pflanze reguliert.

Tatsächlich spekulieren Forscher schon seit Jahren darüber, ob auch Wurzeln Licht wahrnehmen können. Bislang konnte diese Hypothese jedoch nicht belegt werden. „Physiker aus Korea und Biologen aus Jena haben jetzt das Wissen aus beiden Bereichen kombiniert , um zu untersuchen, ob die Leitgefäße im Spross wie eine Art Faser Licht vom Spross in die Wurzel leiten“, beschreibt Sang-Gyu Kim, einer der Erstautoren der Studie und Mitinitiator des Projekts, die erfolgreiche Kooperation.

Schon in früheren Studien konnten Wissenschaftler zeigen, „dass ein bestimmter pflanzlicher Lichtrezeptor, der Licht der Wellenlängen rot/infrarot wahrnimmt, erstaunlicherweise auch in den Wurzeln vorkommt. Unklar war allerdings, wie er dort aktiviert wird. In ihrem interdisziplinären Projekt entwickelten nun Molekularbiologen und Spezialisten für angewandte Optik einen hochsensitiven Lichtdetektor sowie die Idee, ‚blinde‘ und ’sehende‘ Wurzeln zu kreieren.“

Zum Thema

Mit Hilfe der botanischen Forschungsmodellpflanze, der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) – deren Lichtrezeptor derart genetisch verändert wurde, dass dieser nur in den Wurzeln außer Kraft gesetzt wurde, nicht aber im Spross – erzeugten die Forscher zunächst eine in der Wurzel sozusagen blinde Pflanze. Für die Untersuchungen wuchsen diese Versuchspflanzen zusammen mit Kontrollpflanzen wie in der Natur: mit den Wurzeln im Dunkeln und dem Spross im Licht. Das optische Detektorsystem wurde eingesetzt, um das Licht zu messen, dass im Stamm hinunter in die Wurzeln übertragen wurde. „Mit diesem Ansatz konnten wir eindeutig zeigen, dass Licht durch die Leitbündel in die Wurzel geleitet wird. Auch wenn die gemessene Intensität sehr gering war, war sie ausreichend, um die Lichtrezeptoren zu aktivieren, eine Lichtsignalkette auszulösen und das Wachstum in den Kontrollpflanzen zu beeinflussen“, erläutert Chung-Mo Park, Leiter des Projekts an der Nationalen Universität in Seoul.


Lichtrezeptoren in den Wurzeln werden von Licht aktiviert, das vom Spross über den Stängel in die unterirdischen Wurzeln übertragen wird.
Copyright:: Rakesh Santhanam, Angela Overmeyer, Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

„Diese Ergebnisse sind entscheidend für die weitere Forschung. Unsere Arbeit belegt, dass Wurzeln auch im Boden Licht wahrnehmen können. Dies wiederum aktiviert eine Signalkette, die das Pflanzenwachstum, insbesondere die Wurzelarchitektur, beeinflusst“, erläutert Baldwin und blickt bereits in die Zukunft: „In den Wurzeln gibt es noch weitere Lichtrezeptoren. Deren Aufgabe in den Wurzeln und ihr Zusammenspiel mit Lichtsignalen, die aus dem Spross in die Wurzel geleitet werden, sind noch weitgehend unbekannt.“

Von großer Bedeutung für die ökologische Forschung sei es nun, zu zeigen, welche Bedeutung das Ergebnis dieser Studie für Pflanzen hat, die in ihrer natürlichen Umgebung wachsen. Dazu sollen Untersuchungen an Kojotentabak Nicotiana attenuata durchgeführt werden – einer Pflanzenart die als Modellpflanze der Ökologie verwendet wird und an extrem starke Lichtverhältnisse angepasst ist. Die Forscher vermuten, dass die neu entdeckte Fähigkeit von Pflanzenwurzeln, Licht wahrzunehmen, entscheidend zur Überlebensfähigkeit von Pflanzen in der Natur beiträgt, indem Energieressourcen für Wachstum, Fortpflanzung und Verteidigung effektiver zugeteilt werden können.

GreWi-Kurzgefaßt
– Deutsche und koreanische Wissenschaftler zeigen erstmals, dass auch Wurzeln Licht von der Oberfläche wahrnehmen können.
– Dieses wird von den oberirdischen Sprossen übertragen und aktiviert Lichtrezeptoren in der Wurzel, die dadurch lichtabhängige Wachstumsreaktionen in der Pflanze aktiviert.
– Die Forscher vermuten, dass diese Fähigkeit entscheidend zur Überlebensfähigkeit von Pflanzen in der Natur beiträgt, indem Energieressourcen für Wachstum, Fortpflanzung und Verteidigung effektiver zugeteilt werden können.

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http://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/...hoeren20170518/

Weitere Studie legt nahe: Auch Pflanzen können hören:


Erbsenkeimlinge
Copyright: Rasbak (via WikimediaCommons) / CC BY-SA 3.0
Crawley (Australien) – Viele Pflanzen- und Gartenfreunde sind bereits davon überzeugt, dass ihre Zöglinge besser gedeihen, wenn man mit ihnen spricht oder ihnen gar – bevorzugt klassische – Musik vorspielt. Was bislang wissenschaftlich noch nicht nachgewiesen wurde, könnte nun durch die Beobachtung einer weiteren Studie gestützt werden. In dieser zeigt eine australische Evolutionsbiologin, dass Pflanzen offenbar tatsächlich Töne, etwa fließenden Wassers oder summender Insekten wahrnehmen können.

Wie die Evolutionsbiologin Monica Gagliano von der University of Western Australia aktuell im Fachjournal „Oecologia“ (DOI: 10.1007/s00442-017-3862-z) berichtet, hat sie Erbsenkeimlinge in Töpfen ausgepflanzt, die wie ein nach unten gerichtetes „Y“ geformt sind. Ein Arm dieser Töpfe reichte in einen von Wasser umflossenen Behälter – der andere in einen lediglich mit trockener Erde gefüllten.

In sämtlichen Versuchen bildeten sich die Wurzeln stets nur in jenen Arm aus, der vom Wasser umspült wurde. „Die Pflanzen ‚wussten‘ offenbar, dass das Wasser dort war, obwohl das einzige, was sie vom Wasser wahrnehmen konnten, dessen Fließgeräusch war“, so die Forscherin.

Wurden die Pflanzen jedoch sozusagen vor die Wahl zwischen dem von Wasser umflossenen Arm und einem Arm mit befeuchteter Erde gestellt, so bevorzugten die Wurzeln letztere Richtung.

Auf der Grundlage dieser Beobachtung schlussfolgert Gagliano, dass die Pflanzen zum einen in der Lage sind, Wasser aufgrund von Tönen bzw. Klangwellen zu orten, jedoch immer dann wenn Feuchtigkeit leichter zu erreichen ist, diesem Faktor den Vorzug geben.

Tatsächlich konnten Forscher um Heidi Appel von der University of Toledo schon 2014 nachweisen, dass Schaumkresse (Arabidopsis) offenbar in der Lage ist, zwischen den Fressgeräuschen von Raupen und vom Wind verursachten Vibrationen zu unterscheiden, um sich beim „hören“ der Fressgeräusche durch die Ausschüttung chemischer Gifte vor dem Angreifer zu schützen. Ihre Ergebnisse hat Appel ebenfalls in „Oecologia“ (DOI: 10.1007/s00442-014-2995-6) als auch im Fachjournal „Frontiers in Plant Sciences“ (DOI: 10.3389/fpls.2014.00565) veröffentlicht.

Hinzu konnte in anderen Experimenten aufgezeigt werden, dass eine bestimmte Frequenz des Insektensummens bei einigen Pflanzen sogar die Freisetzung von Pollen stimuliert und bestimmte Klänge sogar zu hormonellen Veränderungen bei den Pflanzen führen, die deren Sauerstoffaufnahmen und Wachstumsraten verändern. Eine andere Studie, die ebenfalls kürzlich in den „Frontiers of Plant Science“ (DOI: 10.3389/fpls.2017.00100) veröffentlicht wurde, zeigt, dass Töne sogar die Genexpression von Pflanzen beeinflussen können. Für Gagliano legen alle diese Arbeiten nahe, dass Töne, Klänge und Geräusche Pflanzen ebenso wie Tiere und uns Menschen beeinflussen können.

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