AG Biochemische Ökologie und Molekulare Evolution

Sekundärstoffwechsel - Wettrüsten in der Natur

Der Sekundärstoffwechsel, das klingt zweitrangig, das klingt unwichtig. Doch ohne ihn würden Pflanzen in ihrer Umgebung nicht überleben können. Seine Produkte können immensen Nutzen für Mensch und Tier haben – oder auch erheblichen Schaden anrichten. Schon seit der Mensch Pflanzen nutzt, profitiert er vom pflanzlichen Sekundärstoffwechsel mit seiner einzigartigen Vielfalt. Aber erst seit wenigen Jahrzehnten wird dieser Sekundärstoffwechsel überhaupt in Ansätzen verstanden. 

Naturstoffe haben für Pflanzen ökologische Funktionen

Dabei lässt sich der Sekundärstoffwechsel ganz einfach erklären. Mit ihm bildet eine Pflanze Naturstoffe, die sie zum Leben eigentlich nicht benötigt, die also auch nicht zum Aufbau von Zellen dienen. Das erkannte der Wissenschaftler Julius Sachs bereits 1873. Denn Pflanzen haben ein ganz grundlegendes Problem: Sie stehen im wahrsten Sinne des Wortes wie angewurzelt in ihrem Lebensraum und können sich nicht vom Fleck bewegen. Damit sind sie Fraßfeinden ausgeliefert und auch die sexuelle Fortpflanzung klappt ohne Hilfe der Bestäuber, die den Pollen transportieren, nicht. Nur: Wie verteidigen? Wie Bestäuber anlocken? Die Antwort der Pflanzen: Chemische Stoffe, die sie im Sekundärstoffwechsel produzieren. 

Naturstoffe sind hinsichtlich ihrer Wirkung auf Tiere über Millionen Jahre optimiert

Dazu gehören Farb- und Duftstoffe, die Blüten bunt und duftend und damit für Bestäuber interessant werden lassen. Aber auch Gifte und Scharfstoffe, die Fraßfeinde abschrecken sollen. Nur wissen die sich zu wehren: Im Spannungsfeld zwischen Pflanzen und Tieren liefern sich beide „Kontrahenten“ seit Millionen von Jahren ein bemerkenswertes Wettrüsten. Stetig neu entwickelte Giftstoffe und immer neue Mechanismen zu ihrer Umgehung stehen sich gegenüber. Der Mensch profitiert übrigens in vielen Belangen von pflanzlichen Sekundärstoffen: Gewürze, ätherische Öle und zahllose Medikamente haben wir dem Sekundärstoffwechsel zu verdanken, etwa Pfeffer, Lavendelduft oder, hier kommt ein eigentliches Gift zum Einsatz, Herzmedikamente aus Fingerhut. Insgesamt wurden bislang mehr als 200.000 solcher Stoffe identifiziert, sie alle mit einer einzigartigen Wirkung, sie alle meist nur in wenigen Pflanzenarten nachweisbar.

Weitere Hintergrundinformationen

Hier finden Sie eine kurze Darstellung der Themenbereiche, in die sich unsere Forschung einfügt.

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