Normalerweise ist eine Ansammlung giftiger Chemikalien eine schlechte Nachricht, aber nicht immer. Einige Pflanzen sind bekannt als Hyperakkumulatoren, weil sie in ihren Blättern toxische Konzentrationen von Metallen aufbauen. Die Fähigkeit, Schwermetallböden zu tolerieren, eröffnet einigen Pflanzen Lebensräume. In der Lage zu sein, diese Metalle in die Blätter zu drücken, hilft ihnen, dort als Abwehr gegen Pflanzenfresser zu überleben.
Eine neue Studie von Llugany und Kollegen untersucht, wie diese Abwehrmechanismen funktionieren. Im Idealfall würde die anorganische Verteidigung in den Blättern mit der organischen Verteidigung zusammenarbeiten, um Angreifer abzuschrecken, das Team von Llugany wusste, dass dies bei Schnecken offensichtlich nicht der Fall war. Also führten sie einige Experimente mit der Schnecke durch Cantareus aspersus und die Hyperakkumulatorpflanze Noccaea praecox.
N. praecox (auch bekannt als Thlaspi praecox und frühe Pfennigkresse) ist ein etwa 10 – 20 cm großes Kraut, das in Südösterreich, Italien und auf dem Balkan vorkommt. Es ist akkumulationsfähig Cadmium (Cd) seine Blätter.
Die Experimente waren einfach aufgebaut. Pflanzen wurden gruppiert nach Rosette Größe. Sie wurden dann in einer Nährlösung gezüchtet. Bei einigen Pflanzen wurde der Lösung Cadmium zugesetzt, bei anderen nicht. Dann würden die Pflanzen für drei Tage den Schnecken gegeben. Danach würden sie sich die Blätter ansehen, also den Nährstoffgehalt sowie Abwehrstoffe wie Glucosinolate, Phenole, Tannine, Salicylsäure und Jasmonate untersuchen. Außerdem untersuchten sie die Schnecken und den Schneckenkot auf Cadmium.
Das erste Ergebnis, das sie fanden, war, dass Schnecken eher kleine oder große Pflanzen angreifen. Weniger beliebt waren die Pflanzen der Mittelklasse – und hier waren die Cadmiumkonzentrationen in den Blättern am höchsten. Die Autoren verneinen auch, dass die Blätter die höchsten Konzentrationen an Glucosinolaten aufwiesen. Wenn die Schnecken in die Blätter beißen, wird ein Duft freigesetzt und das könnte die Schnecken vertreiben.
Was die Schnecken jedoch wirklich zum Angriff trieb, war der Zucker, den sie in den Blättern fanden. Sie aßen besonders Blätter mit hohem Glukose- und Fruktosegehalt. Cadmium und andere Abwehrstoffe hatten eine Wirkung, aber um zu verhindern, dass aus dem ersten Biss ein zweiter, dritter oder zehnter wird, brauchte ein Blatt auch wenig Zucker.
Llugany und Kollegen haben dafür eine mögliche Erklärung. Einschreiben Physiologia plantarum Sie sagen: „Unsere Schnecken waren vor der experimentellen Fütterung sieben Tage lang gehungert; daher könnte die Glukosekonzentration in den angebotenen Pflanzen als starker Fressreiz gewirkt haben. Unter diesen Umständen scheinen abschreckende Stoffe wie GLS, Tannine oder Phenole weniger wichtig zu sein als die Anziehungskraft einer hohen Zuckerkonzentration.“
Trotz der Bedeutung von Zucker haben Llugany und Kollegen gezeigt, dass es eine kombinierte organische und anorganische Abwehr gibt N. praecox Blätter. Das ist eine Verteidigungsstrategie, die funktionieren wird – solange das Blatt nicht zu süß schmeckt.
