Gesundheit: Pflanzen auf Stress getestet

Mit Hilfe der Thermolumineszenz erfahren die Botaniker Christian Wilhelm und Matthias Gilbert von der Universität Leipzig frühzeitig, ob bestimmte Stressfaktoren wie Ozonbelastung, ultraviolettes Licht oder Agrarchemikalien eine Pflanze beeinflussen. Mit ihrem Verfahren wollen die Forscher testen, ob neu gezüchtete Sorten besonders widerstandsfähig gegen solche Umwelteinflüsse sind. Bisher mussten die Pflanzen für solche Tests erst längere Zeit kultiviert und den entsprechenden Schadstoffen ausgesetzt werden. Ein Vergleich mit unbelasteten Pflanzen zeigte schließlich, ob die Neuzüchtung ebenso gut wächst und daher mit dem Umwelteinfluss gut zurechtkommt oder ob sie unter dem Stressfaktor leidet und schlechter wächst. Diese Untersuchungen dauern nicht nur recht lange, sondern sind auch relativ teuer, da jeweils mindestens zehn Pflanzen getestet werden müssen, um zufällige „Ausreißer“ auszuschließen.

Die Leipziger Wissenschaftler dagegen benötigen gerade einmal einen Quadratzentimeter Blattfläche. Diesen kühlen sie im normalen Tageslicht auf Temperaturen von knapp über dem Gefrierpunkt. Unter diesen Bedingungen nimmt das Chlorophyll im Blatt zwar noch Licht auf, nutzt aber nur noch einen geringen Teil dieser Energie, um organisches Material herzustellen. Erhitzen die Forscher jetzt das Blattstückchen auf 70 bis 80 Grad, gibt es die aufgenommene Energie als Strahlung in bestimmten Wellenlängen wieder ab. Diese Thermolumineszenz aber unterscheidet sich deutlich, wenn die Pflanzen unter Ozon, unter Agrarchemikalien oder unter ultravioletter Strahlung leiden oder wenn sie diese Einflüsse tolerieren.