Venusfliegenfallen fangen ihre Beute mit Blättern, die zu Fallen umgebaut wurden. Die Fallen werden durch die Stimulation von Epidermishaaren ausgelöst, die eine erzeugen elektrisches Aktionspotential (AP), das die Falle schließt und bei ausreichender weiterer Stimulation eine Signalkaskade in Gang setzt, die zu einem Aufbau von Jasmonsäure (JA) und der Aktivierung der Jasmonat-abhängigen Genexpression führt. Dies führt dann dazu, dass Verdauungsenzyme in die Falle ausgeschüttet werden.

Ein aktueller Artikel von Andrej Pavlovič und Kollegen, veröffentlicht in Annals of Botany, fragt, ob Ein flüchtiges Anästhetikum, das die neuronale Übertragung bei Tieren hemmt, könnte ähnlich auf die elektrischen Signale in einer Pflanze wirken. Die Autoren behandelten Venusfliegenfallen mit dem Anästhetikum Diethylether, das in einem Polypropylenbeutel um die Pflanze herum enthalten war, und maßen die Reaktionsfähigkeit der Falle, die elektrische Signalisierung, die hormonelle Reaktion und die Genexpression, wenn die Auslösehaare stimuliert oder die Pflanzen verletzt wurden. Sie bestimmten auch die Erholungszeit der Pflanzen nach dem Entfernen des Betäubungsmittels.

Tests haben gezeigt, dass Diethylether ein wirksames Anästhetikum für Venusfliegenfallen ist, das ihre Fähigkeit, ihre Fallen zu schließen, hemmt, indem es APs und damit den Aufbau von JA blockiert. Die Pflanzen verloren auch ihre Wundreaktion, die einen Signalweg mit dem Fallenverschluss teilt. Dieser Effekt war vollständig reversibel; Die mechanische Stimulation begann bereits 100 Sekunden nach dem Entfernen des Gases schwache APs zu erzeugen, wobei der Fallenverschluss innerhalb von 10–15 Minuten wiederhergestellt wurde. Die Autoren fuhren fort zu zeigen, dass dieser Effekt auf eine Unterbrechung der JA-Signalgebung – und nicht auf den Signalempfang – durch die externe Anwendung von JA zurückzuführen war, wodurch die nachgelagerte Genexpression wiederhergestellt wurde.

Der Mechanismus der Anästhesie in Pflanzen weist einige faszinierende Parallelen zu dem in Tieren auf, wobei ähnliche Proteine ​​im Zusammenhang mit der elektrischen Signalübertragung in beiden als Ziele von Diethylether vermutet werden. „Wir behaupten nicht, dass Pflanzen Schmerzen empfinden“, schreiben die Autoren, „sondern strukturell ähnliche Moleküle als Warnsignale anreichern. Wir glauben, dass die Unterdrückung der Jasmonatakkumulation unter Anästhesie durch die Hemmung der elektrischen Signalübertragung vermittelt wird, die eng mit der JA-Reaktion in [Pflanzen] gekoppelt ist.“ Die Tatsache, dass Jasmonate Stresshormone sind, die die Ressourcen einer Pflanze vom Wachstum auf Abwehrreaktionen verlagern können, legt nahe, dass Anästhetika, die diese Reaktionen blockieren, im Gartenbau Anwendung finden könnten.

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Pavlovič, A., Libiaková, M., Bokor, B., Jakšová, J., Petřík, I., Novák, O. und Baluška, F. (2019) Anästhesie mit Diethylether beeinträchtigt die Jasmonat-Signalübertragung in der fleischfressenden Pflanze Venusfliegenfalle (Dionaea muscipula). Annals of Botany, 125(1), S. 173–183. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1093/aob/mcz177.