Sind Pflanzen intelligente Wesen? / Are plants intelligent?x
About this excersie text: From an interview with professor Ulrich Kutschera, an experimental plant biologist, has published a 712-page textbook entitled “Physiology of Plants. Sensible Vegetation in Action”, 2019 (in German). A long chapter is dedicated to plant intelligence.

In German:

Trotz meiner Vorbehalte, Pflanzen als intelligente Wesen mit Würde zu interpretieren, stimme ich mit Singer überein: Pflanzen sollten, in Bezug auf den Menschen, als wertvolle und gleichwertige Organismen respektiert werden. Sie repräsentieren derzeitige Endpunkte der organismischen Evolution, die vor etwa 3.800 Millionen Jahren begonnen hat. Pflanzen sollten geschützt und nicht zerstört werden, weil sie unsere „evolvierten Cousinen“ sind, und, darüber hinaus, Photosynthese betreiben. Ohne grüne Pflanzen gäbe es kein Leben auf der Erde. Pflanzen liefern unsere Nahrung (alles Fleisch war einmal Gras), erzeugen den Sauerstoff den wir einatmen, liefern Holz um Häuser zu bauen, Fasern für Bekleidung und bilden darüber hinaus eine grüne Umwelt, die uns psychologisch gesund erhält.

U. Kutschera: Wie oben bereits erwähnt, sind Pflanzen sehr komplexe Lebewesen, die nach den Prinzipien der Physik und Chemie funktionieren. Sie tragen ein vererbbares genetisches Programm (das Genom) und haben Anpassungen herausgebildet, um zu überleben und in einer feindlichen Welt Nachkommen zu hinterlassen. Anders gesagt, als festgewachsene Organismen müssen sich Pflanzen ständig mit Herausforderungen ihrer Umwelt auseinandersetzen. Sie können nicht davonlaufen, um Räubern zu entkommen; daher verteidigen sie sich über „chemische Waffen“ (d. h. sekundäre Biomoleküle, die in speziellen Zellkompartimenten abgelagert sind). Um ihre autotrophe Ernährung sowie das Wachstum sicherzustellen, absorbieren die Pflanzen über die Wurzel Mineralsalze (in Wasser gelöst), transportieren diese Nährstoffe innerhalb ihres Körpers, betreiben Photosynthese und antworten auf Umweltänderungen.

Die Schattenvermeidung, Kommunikation mit Artgenossen (z. B. über Pilzwurzeln) erkläre ich wie folgt. Nur jene Individuen in variablen Pflanzen-Populationen, die zufällig (über Genom-Umgruppierungen und erbliche Mutationen) an die herrschenden Umweltbedingungen angepasst waren, überlebten und pflanzten sich fort. Die meisten Konkurrenten wurden durch Räuber usw. zerstört. Als Resultat dieses evolutionären „Daseinswettbewerbs“ sehen wir das, was heute in der Biosphäre übrig geblieben ist: Die am besten adaptierten Individuen. Diese repräsentieren jene Mitglieder variabler Populationen, die wir heute als Pflanzenbedeckung in natürlichen Ökosystemen beobachten können.

Dr. Ulrich Kutschera ist Professor für Evolutionsbiologie und Pflanzenphysiologie an der Universität Kassel (Deutschland) und Visiting Scientist in Stanford/Palo Alto (Kalifornien, USA). Er ist nicht nur ein Experte auf dem Gebiet der Evolution und Verhaltensbiologie der Tiere, sondern auch ein experimentell arbeitender Pflanzenphysiologe mit Schwerpunkt auf Nutzpflanzen, wie Sonnenblume, Mais und Reis. Als Autor von etwa 300 wissenschaftlichen Publikationen, sowie 13 Fachbüchern über eine Vielzahl an Sachgebieten, verfügt er über eine umfassende Kenntnis innerhalb der biomedizinischen Wissenschaften.

Das Lehrbuch Physiologie der Pflanzen. Sensible Gewächse in Aktion, das mehrere hundert Grafiken enthält und sich auch auf die eigene experimentelle pflanzenphysiologische Arbeit des Autors bezieht, erschien im Januar 2019. Ein umfangreiches Kapitel widmet sich der Pflanzenintelligenz.

In English:

Despite my reservations to interpret plants as intelligent beings with dignity, I agree with Peter Singer that plants should be considered, with respect to humans, as valuable and equal organisms – current end-points of organismic evolution, which started some 3.8 billion years ago. They should be protected and not destroyed, because they are our “evolved cousins”, and, moreover, photosynthetic organisms. Without green plants, life on Earth would not exist. Plants provide our food (all meat was grass), the oxygen we breath, wood for constructing houses, fibers for clothing, and a green environment to stay psychologically healthy.

U. Kutschera: As mentioned above, plants are very complex living beings that function according to the principles of physics and chemistry. They carry a heritable genetic program (the genome), and have evolved adaptations to survive and reproduce in an inhospitable world. In other words, as sessile organisms, plants are constantly challenged by the environment. They cannot run away to escape predators; accordingly, they defend themselves via “chemical weapons” (i.e., secondary biomolecules stored in specific cell compartments). To achieve their autotrophic nutrition and growth, plants absorb mineral salts (dissolved in water in the soil), transport nutrients throughout their body, carry out photosynthesis and respond to changes in their environment.

My explanation for shade avoidance, plant communication with conspecifics, or via root-associated fungi etc., is straightforward. Only those individuals in variable populations of plants that were by chance (via sexual genome-reshuffling and heritable mutations) adapted to changing environmental conditions, survived and reproduced. Most of their competitors were destroyed by predators, etc. The outcome of this evolutionary “struggle for life” is what is “left over” in the biosphere today: the best adapted individuals, which represent the members of extant (variable) populations of those plants that grow in natural ecosystems.

Dr Ulrich Kutschera is a professor of evolutionary biology and plant physiology at the University of Kassel, Germany, and a visiting Scientist in Stanford/Palo Alto, CA-USA. He is not only an expert in animal evolution and behaviour, but also an experimental plant physiologist with a focus on crop species, like sunflower, maize and rice. As author of some 300 scientific publications plus 13 books on a variety of topics he has a broad knowledge in the biomedical sciences.  See Ulrich Kutschera on Wikipedia.

Sources:

(1.) Kutschera, U. (2019) Physiologie der Pflanzen. Sensible Gewächse in Aktion. LIT-Verlag, Berlin. (http://www.lit-verlag.de/isbn/3-643-14226-9)
(2.) Mancuso, S. (2018) The Revolutionary Genius of Plants. A New Understanding of Plant Intelligence and Behavior. Simon & Schuster, New York.
(3.) Koechlin, F. (2017) Plant Whispers. A Journey through new realms of Science. Lenos Verlag, Basel.
(4.) Hiscock, S. J., Wilkin, P., Lennon, S., Young, B. (2019) Plants matter: Introducing Plants, People, Planet. Plants, People, Planet, 1, 2–4.

Sind Pflanzen intelligente Wesen? / Are plants intelligent?
Bilingual, Deutsch

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