Stefano Mancuso: Die Wurzeln der Pflanzenintelligenz

Manchmal blättere ich ein sehr altes Magazin durch. Ich fand dabei dieses Suchbild mit der Arche Noah. Und der Künstler, der dieses Suchbild zeichnete, baute einige Fehler ein. Das Bild enthält mehr oder weniger zwölf Fehler. Einige davon sind sehr einfach. Auf der Arche sind ein Schornstein, eine Antenne, eine Straßenlaterne und ein Aufziehschlüssel. Manche der Fehler betreffen die Tiere, ihre Anzahl. Aber es gibt einen viel fundamentaleren Fehler in der Geschichte der Arche der hier nicht gezeigt wird. Und dieses Problem ist folgendes: Wo sind die Pflanzen? Wir haben hier Gott, der die Erde dauerhaft überfluten will, oder zumindest für eine sehr lange Zeit; und niemand kümmert sich um die Pflanzen. Noah sollte zwei von jeder Vogelart mitnehmen, zwei von jeder Tierart, von jedem Geschöpf, das sich bewegt, aber Pflanzen werden nirgendwo erwähnt. Warum? An einer anderen Stelle derselben Geschichte sind alle Lebewesen nur diejenigen Lebewesen die aus der Arche kamen, also Vögel, Vieh und Wildtiere. Pflanzen sind keine Lebewesen. Das ist der Punkt. Das ist ein Punkt, der nicht aus der Bibel kommt, aber es ist etwas, das die Menschheit immer begleitet hat.

Schauen wir uns dieses nette Bild an, das aus einem Buch aus der Renaissance stammt. Hier sehen wir eine Beschreibung der natürlichen Ordnung. Das ist eine hübsche Beschreibung, denn sie beginnt von links -- wir haben die Steine -- direkt nach den Steinen die Pflanzen, die gerade in der Lage sind zu leben. Wir haben die Tiere, die leben und wahrnehmen können, und an der Spitze der Pyramide steht der Mensch. Das ist nicht der gewöhnliche Mensch. Der "Homo studiosus" -- der forschende Mensch. Das ist sehr tröstlich für Leute wie mich -- ich bin Professor -- hier an der Spitze der Schöpfung zu stehen. Aber es ist völlig falsch. Sie wissen Bescheid, was Professoren angeht. Aber auch in Bezug auf Pflanzen ist es falsch, weil Pflanzen nicht nur gerade so leben; sie können wahrnehmen. Ihre Wahrnehmung ist viel höher entwickelt als die der Tiere. Nur um Ihnen ein Beispiel zu geben: Jede einzelne Wurzelspitze ist in der Lage, gleichzeitig und kontinuierlich mindestens 15 verschiedene chemische und physikalische Parameter zu erkennen und zu überwachen. Und sie sind auch in der Lage, ein so wunderbares und komplexes Verhalten zu zeigen, das nur mit dem Begriff Intelligenz beschrieben werden kann. Nun, aber das ist etwas -- dieses Unterschätzen von Pflanzen ist etwas, das uns immer begleitet.

Sehen wir uns nun diesen kurzen Film an. Wir haben hier David Attenborough. David Attenborough ist ein richtiger Pflanzenfreund. Er hat einige der schönsten Filme über das Verhalten von Pflanzen gemacht. Nun, wenn er über Pflanzen spricht, ist alles korrekt. Wenn er über Tiere spricht, neigt er dazu auszuklammern, dass Pflanzen existieren. Der Blauwal, das größte Lebewesen auf unserem Planeten. Das ist falsch, völlig falsch. Der Blauwal ist ein Zwerg verglichen mit dem tatsächlichen größten Lebewesen das auf unserem Planeten existiert -- nämlich dieser wundervolle prächtige Sequoiandendron giganteum. (Applaus) Und dies ist ein lebender Organismus, der eine Masse von mindestens 2000 Tonnen aufweist. Nun, die Geschichte, dass Pflanzen Organismen niedriger Stufe sind, wurde vor langer Zeit von Aristoteles formalisiert, der in "De Anima" -- das ist ein sehr einflussreiches Buch für die westliche Zivilisation -- schrieb, dass die Pflanzen sich an der Grenze von "lebend" und "nicht lebend" befinden. Sie haben nur eine Art sehr niedrig entwickelte Seele. Diese wird vegetative Seele genannt, denn sie bewegen sich nicht, somit brauchen sie keine Wahrnehmung. Sehen wir uns das an.

Okay, einige der Bewegungen von Pflanzen sind sehr bekannt. Dies ist eine sehr schnelle Bewegung. Das ist eine Dionaea, eine Venus Fliegenfalle, die Schnecken jagt. Tut mir Leid wegen der Schnecke. Das ist etwas, das seit Jahrhunderten abgelehnt wurde, trotz der Beweise. Niemand konnte sagen, dass Pflanzen ein Tier fressen können, weil es gegen die Ordnung der Natur war. Aber Pflanzen können auch eine Menge Bewegung zeigen. Manches davon ist sehr bekannt, etwa das Blühen. Das ist nur eine Frage von Techniken wie dem Zeitraffer. Manche der Bewegungen sind viel komplizierter. Sehen Sie sich diese junge Bohne an, die sich bewegt, um das Licht immer einzufangen. Und sie ist so anmutig. Sie ist wie ein tanzender Engel. Sie können auch spielen. Sie spielen wirklich. Das sind junge Sonnenblumen, und was sie da tun, kann nicht anders beschrieben werden als mit Spielen. Sie bereiten sich, wie es viele junge Tiere tun, auf das Erwachsenenleben vor, wenn sie den ganzen Tag die Sonne verfolgen müssen. Sie können natürlich auch auf die Schwerkraft reagieren, so dass die Schößlinge gegen den Schwerkraftvektor wachsen und die Wurzeln auf ihn zu. Aber sie können auch schlafen. Dies ist eine Mimosa pudica. Während der Nacht rollen sie ihre Blätter ein und reduzieren die Bewegung, und während des Tages werden die Blätter geöffnet -- dann gibt es viel mehr Bewegung. Das ist interessant, denn dieser Schlafmechanismus ist perfekt erhalten. Es ist derselbe bei Pflanzen, bei Insekten und bei Tieren. Wenn man also ein Schlafproblem untersuchen muss, ist es zum Beispiel einfacher, Pflanzen zu untersuchen, als Tiere, und es ist sogar ethisch viel einfacher. Das ist eine Art vegetarisches Experimentieren.

Pflanzen können sogar kommunizieren. Sie sind darin außergewöhnlich. Sie kommunizieren mit anderen Pflanzen. Sie können Verwandtschaft feststellen. Sie kommunizieren mit Pflanzen und anderen Spezies, und sie kommunizieren mit Tieren, indem sie flüchtige Chemikalien produzieren, etwa während der Bestäubung. Nun, die Bestäubung ist ein sehr ernstes Thema für Pflanzen, denn sie bewegen den Pollen von einer Blume zur anderen, aber sie können sich selbst nicht von einer Blume zur anderen bewegen. Also brauchen sie einen Überträger, und dieser Überträger ist für gewöhnlich ein Tier. Viele Insekten werden von Pflanzen als Überträger von Pollen genutzt, aber nicht nur Insekten; sogar Vögel, Reptilien, und Säugetiere wie Fledermäuse, Ratten werden normalerweise für den Transport von Pollen eingesetzt. Das ist eine ernste Angelegenheit. Wir haben die Pflanzen, die den Tieren eine Art süße Substanz geben -- sehr nahrhaft -- und dafür wird ihr Pollen transportiert. Aber manche Pflanzen manipulieren Tiere, wie etwa die Orchideen, die Sex und Nektar versprechen und dann im Wechsel gar nichts für den Transport des Pollen geben.

Nun, es gibt ein großes Problem hinter all diesem Verhalten, das wir gesehen haben. Wie ist es möglich, das alles ohne Gehirn zu tun? Wir müssen bis 1880 warten, als dieser große Mann, Charles Darwin, ein wunderbares, beeindruckendes Buch veröffentlicht das eine Revolution auslöst. Der Titel lautet "Das Bewegungsvermögen der Pflanzen". Keiner durfte über Pflanzenbewegungen sprechen, bevor Charles Darwin kam. In seinem Buch, bei dem ihm sein Sohn Francis half -- welcher in Cambridge der erste Professor für Pflanzenphysiologie der Welt wurde -- betrachteten sie jede einzelne Bewegung auf 500 Seiten. Und im letzten Absatz dieses Buches, das ist eine Art stilistisches Kennzeichen, denn normalerweise hob Charles Darwin für den letzten Absatz eines Buches die wichtigste Botschaft auf. Er schrieb: "Es ist kaum eine Übertreibung zu sagen, dass die Spitze eines Wurzelkeims sich so verhält wie das Gehirn einer der niederen Tierarten." Das ist keine Metapher. Er schrieb einige sehr interessante Briefe an einen seiner Freunde, J.D. Hooker, damals der Präsident der Royal Society, also die größte wissenschaftliche Autorität in Großbritannien, in denen er von einem Pflanzengehirn sprach.

Nun, dies ist eine Wurzelspitze, die gegen eine Steigung wächst. Sie werden diese Bewegung wiedererkennen, genau dieselbe Bewegung, die Würmer, Schlangen und jedes Tier das sich am Boden ohne Beine fortbewegt, zeigen kann. Und das ist keine einfache Bewegung, denn um diese Bewegung durchzuführen, müssen unterschiedliche Bereiche der Wurzel bewegt werden, und diese Bereiche müssen abgeglichen werden, und zwar ohne ein Gehirn. Also haben wir die Wurzelspitze untersucht, und wir haben herausgefunden, dass es einen bestimmten Bereich gibt, es ist dieser hier, in blau dargestellt -- nennen wir ihn Übergangszone. Und dieser Bereich ist sehr klein. Er misst weniger als einen Millimeter. Und in diesem kleinen Bereich haben wir den höchsten Verbrauch von Sauerstoff in der Pflanze, und noch wichtiger, wir haben hier diese Signale. Die Signale, die Sie hier sehen, sind Aktionspotenzial, die gleichen Signale, welche die Neuronen in meinem Gehirn, in unseren Gehirnen nutzen, um Informationen auszutauschen. Nun wissen wir, dass eine Wurzelspitze nur aus einigen hundert Zellen besteht, die dieses Merkmal aufweisen, aber wir wissen, wie groß die Wurzelspitze einer kleinen Pflanze ist, wie etwa Roggen. Wir haben fast 14 Millionen Wurzeln. Wir haben 11 ½ Millionen Wurzelspitzen und eine komplette Länge von 600 oder mehr Kilometern und eine sehr große Oberfläche.

Stellen wir uns vor, dass jede einzelne Wurzelspitze in Verbindung mit allen anderen steht. Hier haben wir, links, das Internet, und rechts den Wurzelapparat. Sie funktionieren auf die gleiche Weise. Beide sind ein Netzwerk aus kleinen rechnenden Maschinen, die in Netzwerken arbeiten. Und warum sind sie sich so ähnlich? Weil sie aus dem gleichen Grund entstanden: um Angriffe zu überstehen. Sie funktionieren auf die gleiche Weise. Man kann 90 Prozent des Wurzelapparats entfernen und die Pflanzen funktionieren weiterhin. Man kann 90 Prozent des Internets entfernen und es wird weiterhin funktionieren. Also, ein Vorschlag für die Leute, die mit Netzwerken arbeiten: Pflanzen können Ihnen gute Anregungen geben, wie Netzwerke entwickelt werden können.

Eine andere Möglichkeit ist eine technologische. Stellen wir uns vor, dass wir Roboter bauen können, die von Pflanzen inspiriert sind. Bisher ließ sich der Mensch nur vom Menschen oder den Tieren inspirieren, wenn er einen Roboter herstellte. Wir haben den Animaloiden -- den normalen Roboter, der von Tieren inspiriert wurde, den Insektoiden und so weiter. Wir haben die Androiden, die vom Menschen inspiriert wurden. Aber warum haben wir keinen Plantoiden? Nun, wenn man fliegen möchte, ist es gut, sich Vögel anzuschauen, sich von Vögeln inspirieren zu lassen. Aber wenn man das Erdreich erkunden möchte oder wenn man neue Territorien kolonisieren möchte, ist es das Beste, was man tun kann, sich von Pflanzen inspirieren zu lassen, die Meister darin sind. Wir haben eine andere Möglichkeit, an der wir in unserem Labor arbeiten, nämlich Hybriden zu bauen. Es ist viel einfacher, Hybriden zu bauen. Ein Hybride ist etwas, das halb Lebewesen und halb Maschine ist. Es ist viel einfacher, mit Pflanzen zu arbeiten als mit Tieren. Sie haben Rechenfähigkeiten. Sie haben elektrische Signale. Die Verknüpfung mit der Maschine ist viel einfacher, sogar ethisch viel eher möglich. Das sind drei Möglichkeiten, an denen wir arbeiten: Hybriden zu bauen, von Algen angetrieben, oder von den Blättern und schließlich von den leistungsstärksten Teilen der Pflanzen, den Wurzeln.

Nun, vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Und bevor ich ende, möchte ich Ihnen versichern, dass in der Anfertigung dieser Präsentation keine Schnecken verletzt wurden. Danke.

(Applaus)