Dass Tiere miteinander kommunizieren, ist für uns selbstverständlich. Doch auch Pflanzen verfügen über ein ausgeklügeltes Warnsystem – sie senden Duftstoffe aus, um Artgenossen vor Gefahren zu alarmieren. Eine internationale Studie unter der Leitung der Universität Neuenburg und der Hangzhou Normal University, veröffentlicht im Januar 2026 im renommierten Fachjournal PNAS, zeigt nun erstmals, wie Tomatenpflanzen diese Fähigkeit gezielt einsetzen, um sich gegen Viren zu wehren. Die Entdeckung könnte die Landwirtschaft nachhaltig verändern.
Die Bedrohung: Winzige Insekten mit verheerender Wirkung
Die Bedrohung kommt von einem unscheinbaren Insekt: der Weißen Fliege (Bemisia tabaci). Dieses nur wenige Millimeter grosse Tier ist einer der gefährlichsten Schädlinge der Landwirtschaft weltweit. Sie saugt nicht nur Pflanzensaft, sondern überträgt dabei auch sogenannte Begomoviren – darunter das Tomaten-Gelbblattkräuselvirus (TYLCV), das ganze Tomatenernten vernichten kann .
Die Zahlen sind alarmierend: Allein im Jahr 2023 verursachten die von der Weissen Fliege übertragenen Viren in China wirtschaftliche Schäden von nahezu 100 Milliarden Yuan (etwa 13 Milliarden Schweizer Franken) . Weltweit bedrohen diese Schädlinge zahlreiche Kulturen, darunter Tomaten, Baumwolle und Maniok.
Besonders tückisch ist die enge Symbiose zwischen Insekt und Virus: Die Viren vermehren sich nicht nur in der Pflanze, sondern auch im Körper der Weissen Fliege. Infizierte Insekten sind effizientere Überträger und befallen mehr Pflanzen – ein perfider Mechanismus, der die Ausbreitung der Krankheit dramatisch beschleunigt .
Die Entdeckung: Ein Duftstoff als Alarmruf
Die Forscher um den bekannten Pflanzenökologen Ted Turlings von der Universität Neuenburg und den chinesischen Wissenschaftler Zhang Pengjun machten eine erstaunliche Entdeckung. Sie fanden heraus, dass Tomatenpflanzen, die von virus-tragenden Weissen Fliegen befallen werden, einen ganz bestimmten Duftstoff freisetzen: Beta-Caryophyllen . Dieser flüchtige Stoff ist ein sesquiterpenes Kohlenwasserstoffmolekül, das in vielen Pflanzen vorkommt.
Wichtig: Der Alarmruf erfolgt deutlich früher und stärker, wenn die angreifenden Insekten tatsächlich Viren in sich tragen . Die Pflanze unterscheidet also zwischen "harmlosen" und "gefährlichen" Feinden – und reagiert entsprechend.
Die Botschaft kommt an: Was die Nachbarpflanzen tun
Die Nachbarpflanzen nehmen diesen Duftstoff über ihre Blätter wahr – und reagieren sofort . Sie befinden sich danach in einem Zustand erhöhter Alarmbereitschaft, den Fachleute als "Priming" bezeichnen . Das bedeutet: Sie produzieren noch keine teuren Abwehrstoffe, sind aber ab sofort bereit, bei einem tatsächlichen Angriff schlagartig zu reagieren.
Die Forschungsergebnisse zeigen zwei konkrete Schutzmechanismen :
1. Aktivierung der Virusabwehr
Die gewarnten Pflanzen aktivieren ihr Immunsystem gegen die Viren. Wenn später eine virus-tragende Weisse Fliege an ihnen saugt, können sie die Vermehrung der Viren in ihrem Gewebe deutlich effektiver unterdrücken. Sie sind resistent gegen die Krankheit.
2. Anlocken von Helfern
Zusätzlich beginnen die gewarnten Pflanzen, weitere Duftstoffe freizusetzen – darunter Methylsalicylat und Beta-Myrcen . Diese Stoffe wirken wie ein Hilferuf: Sie locken winzige Schlupfwespen (Encarsia formosa) an, die natürliche Feinde der Weissen Fliege sind. Diese Nützlinge legen ihre Eier in die Larven der Schädlinge und töten sie damit ab . Die Pflanze ruft also quasi "Leibwächter" herbei.
Der doppelte Nutzen: Wie die Pflanze die Virus-Insekt-Allianz sprengt
Besonders faszinierend ist der strategische Effekt dieses Warnsystems. Indem die Tomatenpflanzen ihre Nachbarn alarmieren, durchbrechen sie die gefährliche Allianz zwischen Virus und Insekt :
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Die Nachbarpflanzen werden resistent gegen die Viren – das Virus kann sich nicht mehr vermehren
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Gleichzeitig werden sie für die Weisse Fliege ungemütlicher (durch die angelockten Schlupfwespen)
Die Forscher konnten diesen Effekt experimentell bestätigen. Sie setzten sowohl synthetisches Beta-Caryophyllen ein als auch gentechnisch veränderte Tomatenlinien, die mehr von diesem Duftstoff produzierten. In beiden Fällen zeigten die behandelten Pflanzen eine deutlich verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen die Viren und einen besseren Schutz vor den Insekten .
Nicht jede Tomatensorte kann warnen
Ein entscheidendes Ergebnis der Studie: Nicht alle Tomatensorten verfügen über diese Fähigkeit. Die Forscher testeten verschiedene Kultursorten und Wildtomaten und fanden deutliche Unterschiede in der Produktion von Beta-Caryophyllen .
Diese Erkenntnis ist für die Landwirtschaft von grosser Bedeutung. Sie eröffnet die Möglichkeit, gezielt solche Tomatensorten zu züchten oder anzubauen, die besonders "kommunikationsfreudig" sind und ihre Nachbarn effektiv warnen können .
Perspektiven für die Landwirtschaft
Die Studie, an der auch Forschende der Hangzhou Normal University und der Chongqing Normal University beteiligt waren, erhielt Förderung durch die National Natural Science Foundation of China und die Provinz Zhejiang . Sie ist ein Paradebeispiel für erfolgreiche internationale Zusammenarbeit.
Die praktischen Anwendungsmöglichkeiten liegen auf der Hand:
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Züchtung: Selektion von Tomatensorten mit hoher Beta-Caryophyllen-Produktion
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Pflanzenschutz: Einsatz von synthetischen Duftstoff-Dispensern auf Feldern, um die Abwehrkräfte der Pflanzen zu aktivieren
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Integrierter Anbau: Kombination mit Nützlingen (Schlupfwespen) für einen natürlichen Pflanzenschutz
Ted Turlings, einer der leitenden Autoren der Studie, betont: "Unsere Entdeckung zeigt eine bisher unbekannte Ebene der pflanzlichen Kommunikation. Die Pflanzen priorisieren ihre Abwehr strategisch – sie schützen sich zuerst gegen die Viren, die langfristig die grösste Bedrohung darstellen" .
Fazit
Die Entdeckung, dass Tomatenpflanzen ihre Nachbarn über Duftstoffe vor Viren warnen und sogar Nützlinge herbeirufen können, ist ein Meilenstein der Pflanzenforschung. Sie zeigt, wie komplex und ausgeklügelt die Überlebensstrategien der Natur sind. Gleichzeitig eröffnet sie völlig neue Wege für einen nachhaltigen Pflanzenschutz, der ohne chemische Pestizide auskommt – ein grosser Gewinn für Umwelt und Landwirtschaft.
Die Studie ist ein weiterer Beleg dafür, dass Pflanzen keineswegs passive Lebewesen sind, sondern aktiv miteinander kommunizieren und sich gegenseitig helfen. Was wie eine Szene aus einem Fantasy-Film klingt, ist wissenschaftliche Realität: Die Tomaten auf dem Feld warnen sich gegenseitig, wenn Gefahr droht.
