Es werde Licht
Im Botanischen Garten fasziniert eine mystische Ausstellung. Sie zeigt, dass Pflanzen leuchten.
BILK Die Teilnehmer der Führung schauen etwas ungläubig in Athanasios Papadopoulos’ Richtung. Er steht mit den Besuchern in der Orangerie des Botanischen Garten und versucht ihnen gerade das Unvorstellbare zu erklären: Pflanzen leuchten. Egal ob das Basilikum in der Küche oder der Efeu im Garten – die Blätter senden als Nebeneffekt der Fotosynthese ein rotes Licht aus. Es braucht nur zwei kleine Hilfsmittel, um das Leuchten zu sehen: Nutzt man eine blaue UV-Taschenlampe und schaut durch eine gelbe Brille auf die angestrahlten Pflanzen, lässt sich das Phänomen ganz deutlich beobachten. „Es ist einfach faszinierend”, findet Irene Meissner, die für die Führung in den Botanischen Garten gekommen ist. „Wenn man von dem Effekt nichts weiß, bekommt man ja nie etwas davon mit.”
Nicht alle Pflanzen leuchten gleich stark, bei einigen zeigt sich der Effekt aber überraschend deutlich. Die angestrahlten Blätter sind dann tiefrot und lassen die mosaikhaften Strukturen des Blattes durchscheinen. Dieser Effekt, der in der Ausstellung „Das Leuchten der Pflanzen” detailliert vorgestellt wird, nennt sich Chlorophyllfluoreszenz und ist ein kompliziertes biologisches Phänomen. Vereinfacht gesagt tritt es dann auf, wenn die Pflanze über das Sonnenlicht mehr Energie erhält, als sie verarbeiten kann.
„Um die überschüssige Energie loszuwerden, gibt sie rotes Licht ab”, erklärt Papadopoulos, der für die Düsseldorfer Uni das Projekt betreut. In der Ausstellung werden die Pflanzen mit Taschenlampen beleuchtet. Weil die Pflanzen die Energie der Lampe nicht ganz verarbeiten können, setzt die Chlorophyllfluoreszenz ein. Die gelbe Brille filtert das blaue Licht, mit dem man die Pflanzen anleuchtet, übrig bleibt das rote Leuchten der Pflanze, das man jetzt beobachten kann. „Es begeistert mich, dass die Pflanzen solche Fähigkeiten entwickelt haben”, erzählt Papadopoulos. Die Chlorophyllfluoreszenz funktioniere in etwa so, als könnten Menschen auf Knopfdruck ein Pigment anlagern, das sie vor Sonnenbrand schützt. „Das ist doch eine erstaunliche Sache”, findet der Forscher.
Die Ausstellung ist eine Kooperation zwischen dem Botanischen Garten und Andreas Burkhart vom Forschungszentrum Jülich, der sich schon länger mit dem Thema beschäftigt. Mithilfe von Texten und Animationen können die Besucher viel über die Pflanzenwelt lernen. Beim Verständnis der komplexen Vorgänge hilft die gelungene Gestaltung der Ausstellung. Die Räume wurden als Abschlussarbeit im Fach „Exhibition Design” von drei Studenten geplant und umgesetzt. „Wir haben versucht, diese komplexe Wissenschaft zu vereinfachen, damit möglichst jeder das Thema versteht”, berichtet Anne Bühler. Die Ausstellung ist modern und einfallsreich gestaltet und lädt immer wieder auch zum eigenen Forschen ein: Mit Taschenlampen und Brillen ausgestattet können die Besucher durch die Gewächshäuser laufen und das geheimnisvolle Leuchten der Pflanzen selber entdecken. „Dass wir das Phänomen auch wirklich selber beobachten können, finde ich toll”, lobt Christoph Hoppmann, der mit seiner Frau an der Führung teilnimmt. Die Ausstellung sei faszinierend und aufschlussreich.
Was in den Gewächshäusern des Botanischen Garten spielerisch ausprobiert wird, ist für die Wissenschaft eine wichtige Entwicklung: Schon jetzt nutzen Landwirte Drohnen, um die Chlorophyllfluoreszenz auf ihren Feldern zu messen. An den Messergebnissen lässt sich erkennen, ob die Pflanzen unter Stress stehen und wie aktiv diese sind. In wenigen Jahren soll ein Satellit mit einem extrem sensiblen Messgerät ins All starten, um zum Beispiel die Fluoreszenz der Regenwälder zu messen. Von diesem Projekt versprechen sich Forscher auch neue Erkenntnisse über den Klimawandel.