Sonnenblumen und Licht: „optische Täuschungen“ könnten das Wachstum lenken
· Redaktion BehindLines
Ein Team der Universität Tel Aviv schlägt vor, dass Pflanzen das Äquivalent „optischer Täuschungen“ erleben könnten: Die Richtung, in die sich ein junger Stängel krümmt, entspräche nicht immer genau der, aus der das meiste Licht kommt. Die Studie wurde am 22. September 2026 online in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht; phys.org gibt am 2. November eine Mitteilung der Universität wieder. Die Arbeit ist jedoch älter: Eine vorläufige, noch nicht von Fachkollegen begutachtete Fassung zirkuliert seit etwa Anfang April 2026 auf dem Server bioRxiv.
Eine Berechnung ohne Gehirn
Laut dem Team von Aharon Kempinski, Amir Porat, Mathieu Rivière und Professorin Yasmine Meroz nehmen die um den Stängel verteilten Lichtrezeptoren jeweils das lokale Licht wahr. Jedes Signal wird nichtlinear umgewandelt, dann addieren sich diese Signale wie Vektoren zur Wachstumsrichtung. Es greift kein Verarbeitungszentrum ein. Yasmine Meroz fasst nach phys.org zusammen, dass Pflanzen komplexe Informationen über ihre Umgebung ohne Gehirn oder zentrales System integrieren können, wobei die Berechnung daraus entsteht, wie das Licht lokal entlang des Stängels aufgenommen wird.
Was gemessen wurde
Im veröffentlichten Artikel arbeiteten die Forscher mit Sonnenblumenkeimlingen (Helianthus annuus, Sorte HAEMEK-6), die von blauen Dioden mit 450 Nanometern beleuchtet wurden. Phys.org stellt klar, dass ihre Bewegungen mehr als zwanzig Stunden lang gefilmt wurden. Mit einer einzigen Quelle stieg der endgültige Neigungswinkel mit der Intensität, zwischen etwa 0,7 und 7 Watt pro Quadratmeter. Mit zwei gegenüberliegenden Quellen variierte die Reaktion nicht proportional zum Intensitätsunterschied. Das R² von 0,73 betrifft die Anpassung bei einer einzigen Quelle.
Der aussagekräftigste Versuch platziert zwei gegenüberliegende Quellen mit nahezu identischer Intensität (etwa 3,85 W/m²) und eine dritte, schwächere (etwa 1,74 W/m²) im rechten Winkel dazu. Die Richtungseinflüsse der beiden starken Quellen heben sich auf, und die Keimlinge wachsen zur schwachen Quelle hin, was die Autoren als Beleg deuten, dass die Pflanze nicht einfach das physikalische Lichtmaximum sucht.
Die „Täuschung“ bleibt eine Vorhersage
Hier ist Vorsicht geboten. Das Modell sagt eine maximale Abweichung von etwa 6 Grad zwischen der am stärksten beleuchteten Richtung und der tatsächlich verfolgten voraus. Laut dem veröffentlichten Artikel liegt diese Abweichung jedoch unter der Auflösung des Experiments: Die natürliche Wachstumsvariabilität (Standardfehler von etwa 12 Grad) überdeckt sie. Auch Phys.org hebt hervor: Diese Verzerrungen konnten nicht direkt gemessen werden. Man beachte, dass von optischer Täuschung zu sprechen nicht bedeutet, dass Pflanzen Bilder sehen.
Weitere von den Autoren genannte Grenzen: Es wurden nur eine Art und eine Wellenlänge getestet, mit etwa 16 bis 36 Keimlingen pro Bedingung. Der theoretische Rahmen ist dreidimensional, mit ebenen Reduktionen für die Versuche mit einer oder zwei Quellen. Die von Yasmine Meroz vorgebrachte Idee, dass sich dieses Prinzip auf andere Zellen oder auf Bakterien ausdehnen lässt, ist eine Hypothese, kein getestetes Ergebnis.
Der Volltext der endgültigen Fassung ist in PMC zugänglich.