Die Kommunikation der Bäume

Zuletzt bearbeitet: 31. März 2022

Schon in meinen Jugendjahren, die ich mit meinen Eltern auf einem Bauernhof im Hintertaunus verbrachte, erlebte ich die uns umgebende Natur wie eine märchenhafte Kulisse. Ich begleitete meinen Vater, der ein begeisterter Pilzkenner und -sammler war, stets auf seinen Wanderungen durch das kühle Halbdunkel der Nadel- und Buchenwälder, und während ich am liebsten Himbeeren pflückte, freute ich mich über das Zwitschern der Vögel, das Hämmern eines Spechts oder einen Kuckucksruf – das Summen der Bienen und anderer Insekten rundet heute meine Erinnerungen an damals ab.

Baumwurzeln – Foto: Allan Joyner auf Pixabay

Später in der Großstadt Frankfurt schloss ich mich einer Pfadfindergruppe an – jetzt entfaltete sich meine Liebe zur Natur erst richtig, zum Entsetzen meiner Mutter, die nach meinen Wochenendausflügen mit der Gruppe – Übernachtungen bei Wind und Wetter mit Zelten im Wald eingeschlossen – meine verdreckten Kleidungsstücke waschen musste.

Zugegeben, was die Bäume betrifft, so empfand ich das Rauschen ihrer Blätter im Wind und ihren wohltuenden Schatten zwar als angenehm – aber viel mehr hätte ich zu jener Zeit noch nicht über sie sagen können. Das änderte sich, als ich in meiner Wahlheimat Brasilien den tropischen Bäumen begegnete – Urwaldriesen, deren Kronen sich erst in 40 bis 60 Metern Höhe entfalteten.

Von den einheimischen Indios erfuhr ich, dass diese Giganten lebendig sind und miteinander kommunizieren – dass sie, um ihre imposante Größe zu erreichen, auf ein breites Netz von Beziehungen und Bündnissen angewiesen sind, zu denen auch sie, die “Menschenwesen“ gehören!

Inzwischen, am Anfang des 21. Jahrhunderts, haben auch unsere Wissenschaftler ihre Erkenntnisse über das “Leben der Bäume“ insofern erweitert, als ihre Studien, die an renommierten Universitäten in Deutschland und auf der ganzen Welt durchgeführt wurden, bestätigen, was jene Indios schon lange durch genaue Beobachtung der Bäume wussten: “Sie sind viel aufmerksamer, sozialer, anspruchsvoller – und sogar intelligenter“ – als wir dachten.

Baumwurzeln mit Moos – Foto: falco auf Pixabay

Kluge alte Baummütter füttern ihre Sprösslinge mit flüssigem Zucker und warnen die Nachbarn, wenn Gefahr droht. Die leichtsinnigen Jungen gehen mit Blattabwurf, Lichtjagd und übermäßigem Zuckerkonsum nachlässige Risiken ein und bezahlen meist mit ihrem Leben. Andere warten darauf, dass die alten Häuptlinge fallen, damit sie ihren Platz in der vollen Pracht des Sonnenlichts einnehmen können. Das alles geschieht während der “ultralangsamen Baumzeit“, sodass das, was wir sehen, nur als ein Standbild des Geschehens von uns wahrgenommen wird.

Seit Darwin stellen wir uns Bäume im allgemeinen als strebsame, unzusammenhängende Einzelgänger vor, die um Wasser, Nährstoffe und Sonnenlicht konkurrieren, wobei die Gewinner die Verlierer verdrängen und auslaugen. Insbesondere die Holzindustrie sieht die Wälder lediglich als holzproduzierende Systeme und als Schlachtfeld für das Überleben des Stärkeren.

Inzwischen gibt es eine Vielzahl wissenschaftlicher Erkenntnisse, die diese Vorstellung widerlegen. Vielmehr zeigt sich, dass Bäume derselben Art gemeinschaftlich leben und oft Allianzen mit Bäumen anderer Arten bilden. Waldbäume haben sich so entwickelt, dass sie in kooperativen, voneinander abhängigen Beziehungen leben, die durch Kommunikation und eine kollektive Intelligenz aufrechterhalten werden, ähnlich wie bei einer Insektenkolonie.

Diese hoch aufragenden Säulen aus lebendem Holz ziehen den Blick nach oben auf ihre ausladenden Kronen, aber die eigentliche Aktion findet unterirdisch statt, nur wenige Zentimeter unter unseren Füßen.

Alle Bäume hier und in jedem Wald, der nicht zu sehr geschädigt ist, sind durch unterirdische Pilznetzwerke miteinander verbunden. Die Bäume tauschen über diese Netzwerke Wasser und Nährstoffe aus und nutzen sie auch zur Kommunikation. Sie senden auch Notsignale, z. B. über Trockenheit, Krankheiten oder Insektenbefall an andere Bäume, und die ändern ihr Verhalten, wenn sie diese Botschaften empfangen.

Baum mit Wurzeln – Foto: Monique Stokman auf Pixabay

Die Wissenschaftler nennen diese Netzwerke “Mykorrhiza-Netzwerke“. Die feinen, haarähnlichen Wurzelspitzen von Bäumen verbinden sich mit mikroskopisch kleinen Pilzfäden und bilden die Grundglieder des Netzwerks, das als symbiotische Beziehung zwischen Bäumen und Pilzen oder als wirtschaftlicher Austausch funktioniert.

Als eine Art Gebühr für ihre Dienste verbrauchen die Pilze etwa 30 Prozent des Zuckers, den die Bäume aus dem Sonnenlicht photosynthetisieren. Der Zucker ist der Treibstoff für die Pilze, die den Boden nach Stickstoff, Phosphor und anderen mineralischen Nährstoffen absuchen, die dann von den Bäumen aufgenommen und verbraucht werden.

Für junge Setzlinge in einem tiefschattigen Teil des Waldes ist das Netz buchstäblich eine Lebensader. Da ihnen das Sonnenlicht für die Photosynthese noch fehlt, überleben sie, weil große Bäume, einschließlich ihrer Eltern, über das besagte Netz Zucker in ihre Wurzeln pumpen.

Um über das Netzwerk zu kommunizieren, senden die Bäume chemische, hormonelle und langsam pulsierende elektrische Signale aus, welche die Wissenschaftler gerade erst zu entschlüsseln beginnen. Wissenschaftler von der Universität Lausanne, in der Schweiz, haben jene elektrischen Impulse untersucht und ein spannungsbasiertes Signalsystem identifiziert, das dem Nervensystem von Tieren verblüffend ähnlich zu sein scheint Alarm und Not scheinen die Hauptgesprächsthemen der Bäume zu sein.

Monica von der “University of Western Australia“ hat Beweise dafür gesammelt, dass einige Pflanzen auch Töne aussenden und wahrnehmen können, insbesondere ein knisterndes Geräusch in den Wurzeln mit einer Frequenz von 220 Hertz, das für das menschliche Ohr allerdings unhörbar ist.

Bäume kommunizieren auch über die Luft, indem sie Pheromone und andere Duftsignale verwenden. Ein Beispiel sind die heißen, staubigen Savannen Afrikas südlich der Sahara, wo die weitkronige Schirmdorn-Akazie der symbolträchtigste Baum ist. Wenn eine Giraffe beginnt, Akazienblätter abzureißen, bemerkt der Baum die Verletzung und sendet ein Notsignal in Form von Ethylengas aus.

Daraufhin beginnen benachbarte Akazien, Gerbstoffe in ihre Blätter zu pumpen – in ausreichenden Mengen können diese Verbindungen große Pflanzenfresser krank machen oder sogar töten. Giraffen sind sich dessen jedoch bewusst, da sie sich mit Akazien entwickelt haben, und deshalb grasen sie gegen den Wind, damit das Warngas die Bäume vor ihnen nicht erreicht.

Wenn es windstill ist, geht eine Giraffe dann ein- bis zweihundert Meter weiter als das Ethylengas sich in der ruhigen Luft verteilen kann – bevor sie die nächsten Akazienblätter anknabbert. Man könnte sagen, dass Giraffen wissen, dass die Bäume miteinander kommunizieren.

Bäume können über ihre Blätter Düfte wahrnehmen, was für die Wissanschaftler als Geruchssinn gilt. Sie haben auch einen Geschmackssinn. Wenn Ulmen und Kiefern zum Beispiel von blattfressenden Raupen angegriffen werden, nehmen sie den Speichel der Raupen wahr und setzen Pheromone frei, die parasitäre Wespen anlocken. Die Wespen legen ihre Eier auf den Körpern der Raupen ab, und die Wespenlarven fressen dann die Raupen – sehr unangenehm für die Raupen und sehr schlau von den Bäumen.

Eine aktuelle Studie der Universität Leipzig und des “Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung“ zeigt, dass Bäume den Geschmack von Rehspeichel erkennen. Wenn ein Reh in einen Ast beißt, setzt der Baum Abwehrstoffe ein, welche die Blätter schlecht schmecken lassen“, besagt die Studie. „Wenn ein Mensch den Ast mit seinen Händen bricht, erkennt der Baum den Unterschied und bringt Substanzen ein, um die Wunde zu heilen“.

An der “University of British Columbia“ in Vancouver, machen Suzanne und ihre Studenten erstaunliche neue Entdeckungen über die Sensibilität und Vernetzung der Bäume in den pazifischen Regenwäldern des westlichen Nordamerikas. Suzanne ist eine warmherzige, freundliche, naturverbundene Frau mit kanadischem Akzent. In der wissenschaftlichen Gemeinschaft ist sie vor allem für ihre umfangreichen Forschungen über Mykorrhizanetzwerke und ihre Identifizierung von „Mutterbäumen“, wie sie sie ihre wissenschaftlichen Arbeiten nennt, bekannt.

Baumgesicht – Foto: Lars_Nissen auf Pixabay

Mutterbäume sind die größten und ältesten Bäume des Waldes mit den meisten Pilzverbindungen. Sie sind nicht unbedingt weiblich, aber Suzanne sieht sie in einer nährenden, unterstützenden, mütterlichen Rolle. Mit ihren tiefen Wurzeln saugen sie Wasser auf und stellen es den flach wurzelnden Sämlingen zur Verfügung. Sie helfen benachbarten Bäumen, indem sie ihnen Nährstoffe schicken, und wenn die Nachbarn Probleme haben, erkennen die Mutterbäume deren Notsignale und erhöhen den Nährstofffluss entsprechend.

Im Labor für Waldökologie, auf dem Campus, untersucht eine Doktorandin die Verwandtenerkennung bei Douglas-Fichten. Anhand von Sämlingen haben sie und ihre Forscherkollegen gezeigt, dass verwandte Baumpaare unter den Wurzelspitzen nicht verwandter Sämlinge auch die Wurzelspitzen ihrer Verwandten erkennen und diese offenbar mit Kohlenstoff aus den Mykorrhizanetzen bevorzugen. „Wir wissen nicht, wie sie das machen“, sagt die Doktorandin. „Vielleicht durch Duft, aber wo sind die Duftrezeptoren in den Baumwurzeln? Wir haben noch keine Ahnung!“

Ein anderer Doktorand isoliert Lachs-Stickstoffisotope in Pilzproben, die in einem abgelegenen Inseldorf an der Zentralküste von British Columbia, gesammelt wurden. Sein Team untersucht Bäume, die in der Nähe von Lachsflüssen wachsen. „Zum Glück für uns hat der Lachsstickstoff eine sehr ausgeprägte chemische Signatur und lässt sich leicht nachweisen“, sagt er.

„Wir wissen, dass Bären unter Bäumen sitzen, Lachse fressen und die Kadaver dort zurücklassen. Wir haben herausgefunden, dass die Bäume den Lachsstickstoff aufnehmen und ihn dann über das Netzwerk untereinander austauschen. Es ist ein miteinander verknüpftes System: Fisch-Wald-Pilz“.

Er fragt sich, was die beste Metapher für diesen Austausch und für den Nährstofffluss von Mutterbäumen zu ihren Nachbarn und Nachkommen ist. “ Handelt es sich um eine wirtschaftliche Beziehung? Oder werden Mutterbäume einfach undicht, wenn sie alt sind? Ich denke, diese Dinge passieren, aber wir wissen es nicht.

Nach Ansicht des Forschers fangen Wissenschaftler gerade erst an, die Sprache der Bäume zu verstehen. „Die meiste Zeit wissen wir nicht, was sie mit ihren Pheromonen sagen. Wir wissen nicht, wie sie innerhalb ihres eigenen Körpers kommunizieren.

Sie haben kein Nervensystem, aber sie können trotzdem spüren, was vor sich geht, und sie empfinden etwas, das dem Schmerz entspricht. Wenn ein Baum gefällt wird, sendet er elektrische Signale wie verletztes menschliches Gewebe.

Bei einem Mittagessen auf dem Campus, bei dem der Wissenschaftler aufmerksam zuhört, erklärt Suzanne ihre Frustration über die westliche Wissenschaft. „Wir stellen keine guten Fragen über die Zusammenhänge des Waldes, weil wir alle als Reduktionisten ausgebildet sind.

Wir nehmen ihn auseinander und untersuchen einen Prozess nach dem anderen, obwohl wir wissen, dass diese Prozesse nicht isoliert ablaufen. Wenn ich in einen Wald gehe, spüre ich den Geist des Ganzen, alles arbeitet harmonisch zusammen, aber wir haben keine Möglichkeit, das zu kartieren oder zu messen. Wir können nicht einmal die Mykorrhizanetzwerke kartieren. Ein Teelöffel Waldboden enthält mehrere Meilen an Pilzfäden“!

Baumwurzeln – Foto: Kerstin Riemer auf Pixabay

Warum teilen Bäume Ressourcen und bilden Allianzen mit Bäumen anderer Arten? Legt das Gesetz der natürlichen Auslese nicht nahe, dass sie konkurrieren sollten? „Eigentlich ist es evolutionär nicht sinnvoll, dass Bäume sich wie ressourcengierige Individualisten verhalten“, sagt sie. „Sie leben am längsten und vermehren sich am häufigsten in einem gesunden, stabilen Wald. Deshalb haben sie sich so entwickelt, dass sie ihren Nachbarn helfen.

Wenn benachbarte Bäume weiter absterben, entstehen Lücken im schützenden Blätterdach des Waldes. Durch das vermehrte Sonnenlicht können die verbliebenen Bäume mehr Zucker photosynthetisieren und schneller wachsen, aber, so Suzanne, sie sind auch anfälliger und kurzlebiger. Das Unterstützungssystem der Mykorrhiza wird geschwächt. Im Sommer erreicht mehr heiße Sonneneinstrahlung den empfindlichen Waldboden und heizt das kühle, feuchte und gleichmäßig regulierte Mikroklima auf, das solche Waldbäume bevorzugen, und trocknet es aus. Schädliche Winde können leichter in den
Wald eindringen, und ohne die Stabilisierung durch benachbarte Baumkronen steigt das Risiko, entwurzelt zu werden.

Wenn man diese uralten Giganten mit ihren zusammengewachsenen Kronen betrachtet, kann man sich kaum vorstellen, was sie im Laufe der Jahrhunderte gemeinsam ertragen und überlebt haben müssen. Tödliche Bedrohungen gibt es viele: Orkane, Blitzeinschläge, Waldbrände, Dürren, Überschwemmungen, eine Vielzahl von sich ständig weiterentwickelnden Krankheiten und Schwärme gefräßiger Insekten.

Zarte junge Setzlinge werden leicht von Säugetieren gefressen. Feindliche Pilze sind eine ständige Bedrohung, die nur darauf warten, eine Wunde oder Schwäche auszunutzen und das Fleisch eines Baumes zu verzehren. Suzanne Simards Forschungen zeigen, dass Mutterbäume ein wichtiger Schutz gegen viele dieser Bedrohungen sind. Wenn die größten und ältesten Bäume in einem Wald gefällt werden, sinkt die Überlebensrate der jüngeren Bäume erheblich.

Da die Waldbäume nicht in der Lage sind, der Gefahr zu entkommen und in katastrophaler Zahl der menschlichen Nachfrage nach Land und Holz zum Opfer fallen, sind sie auch der Bedrohung durch den sich beschleunigenden Klimawandel ausgesetzt, und dies ist ein neuer Schwerpunkt von Suzannas Arbeit. Vor kurzem hat sie ein 100-Jahres-Experiment mit Douglas-Fichten, Ponderosa-Kiefern, und westlichen Lärchen an 24 verschiedenen Standorten in Kanada gestartet. Sie nennt es das “Mutterbaumprojekt“.

Auf die Frage nach den Zielen des Projekts antwortet sie: „Wie kann man die Mutterbäume bei der Abholzung erhalten und sie nutzen, um in einer Zeit des raschen Klimawandels widerstandsfähige Wälder zu schaffen? Sollten wir die Wanderung des Waldes durch die Verbreitung von Samen unterstützen? Sollten wir Genotypen kombinieren, um die Setzlinge in neuen Regionen weniger anfällig für Frost und Raubbau zu machen?

Baumwurzeln – Foto: davebaur auf Pixabay

Nicht alle Wissenschaftler sind mit den neuen Behauptungen, die über Bäume aufgestellt werden, einverstanden. Wo Suzanne Zusammenarbeit und Austausch sieht, sehen ihre Kritiker einen egoistischen, zufälligen und opportunistischen Austausch. Ein Botaniker von der Universität Aberdeen in Schottland, warnt vor der Vorstellung, dass Bäume, die von Insekten angegriffen werden, miteinander kommunizieren, zumindest so, wie wir es aus menschlicher Sicht verstehen.

„Sie senden diese Signale nicht an irgendetwas“, sagt er. „Sie stoßen chemische Stoffe aus, die sie in Bedrängnis bringen. Andere Bäume nehmen sie auf. Sie haben nicht die Absicht zu warnen.“

Ein pensionierter Professor für Pflanzenbiologie an der Universität von Kalifornien in Santa Cruz und Mitherausgeber des Lehrbuchs “Pflanzenphysiologie und -entwicklung“, findet Suzannas Forschung „faszinierend“ und „herausragend“, sieht aber keinen Beweis dafür, dass die Interaktionen zwischen Bäumen „absichtlich oder zielgerichtet durchgeführt werden“.

Das wäre auch nicht nötig. meint er: „Jede einzelne Wurzel und jedes Pilzfädchen ist durch natürliche Selektion genetisch so programmiert, dass sie ihre Aufgabe automatisch erfüllen“, schreibt er, „es ist also keine Absicht oder übergreifendes Bewusstsein erforderlich.“ Simard hat wohlgemerkt nie behauptet, dass Bäume ein Bewusstsein oder eine Absicht besitzen, auch wenn die Art und Weise, wie sie über sie schreibt und spricht, dies vermuten lässt.

Taiz ist der Meinung, dass der Mensch fatalerweise anfällig für die Mythologie der denkenden, fühlenden und sprechenden Bäume ist. Im alten Griechenland lieferten Bäume Prophezeiungen. Im mittelalterlichen Irland flüsterten sie unzuverlässige Hinweise auf das Gold der Kobolde. Sprechende Bäume haben in zahlreichen Hollywood-Filmen die Hauptrolle gespielt, von “Der Zauberer von Oz“ über den “Herr der Ringe“ bis hin zu “Avatar“.

Suzanna sieht den gleichen alten mythologischen Impuls hinter einigen der neuen Behauptungen über die Kommunikation und Intelligenz von Bäumen. Im Jahr 2007 veröffentlichten der Wissenschaftler und 32 weitere Pflanzenwissenschaftler einen Angriff auf die aufkommende Idee, dass Pflanzen und Bäume über Intelligenz verfügen.

Er ist bereit, „liberal zu sein und sich der Idee anzuschließen“, dass Bäume eine „Schwarmintelligenz“ besitzen, ist aber der Meinung, dass dies nichts zu unserem Verständnis beiträgt und uns auf einen falschen Weg in Bezug auf das Bewusstsein und die Absichten der Bäume führt.

„Der Anschein von Zielgerichtetheit ist eine Illusion, genau wie der Glaube an “intelligentes Design“. Die natürliche Auslese kann alles erklären, was wir über das Verhalten von Pflanzen wissen.“

Dieses Pro und Contra zwischen Wissenschaftlern, besonders wenn es sich um das gleiche Thema handelt, ist so alt, wie die Wissenschaft selbst. Ich selbst finde die Interpretation der Indios aus Amazonien sehr sympathisch, vor allem deshalb, weil ihre respektvolle Haltung gegenüber der Existenz der Bäume, diesen einen lebenslangen Platz in der Natur garantieren – wenn wir diese Natur nicht zerstören!

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AutorIn: Klaus D. Günther

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