Warum manche Pflanzen wie verwesendes Fleisch riechen
Bestimmte Arten des wilden Ingwers (Asarum) verströmen einen intensiven Aasgeruch, der Aasfliegen anlockt, aber für Menschen abstoßend wirkt. Japanische Forscher haben nun die genetische Ursache dieses Geruchs entdeckt: eine mutierte Genvariante, die einen enzymatischen Prozess verändert.
Enzym gegen Mundgeruch wird zur Geruchsquelle
Normalerweise verhindert ein Selen-bindendes Protein in Pflanzen und Tieren, dass sich Methanthiol, ein übelriechendes Abbauprodukt der Aminosäure Methionin, anreichert. Beim Menschen verhindert es Mundgeruch.
Im Fall von Asarum fudsinoi entdeckte das Team um Dr. Yudai Okuyama, dass eine mutierte Form dieses Proteins Methanthiol in Dimethyldisulfid (DMDS) umwandelt – eine Schwefelverbindung, die für den Aasgeruch verantwortlich ist.
Mit Isotopen zur Lösung
Um den Ursprung des Geruchsstoffs zu bestätigen, fütterten die Forscher den Pflanzen markiertes Methionin. Die entstehenden DMDS-Moleküle enthielten ebenfalls die Markierung, was die chemische Umwandlung belegte.
Kleine Mutation mit großer Wirkung
Die mutierte Genvariante war in mehreren stark riechenden Asarum-Arten aktiv. Schon zwei bis drei Veränderungen in der Aminosäurestruktur des Proteins reichten, um seine Funktion umzupolen.
Mehrere Pflanzen, gleicher Trick
Auch andere Pflanzenarten wie Eurya und Symplocarpus besitzen ähnliche Proteine mit dieser Funktion – ein Fall von konvergenter Evolution. Diese Pflanzen entwickelten den üblen Geruch unabhängig voneinander, aber mit demselben biochemischen Mechanismus.
Aber nicht alle stinken gleich
Die berühmte “Leichenblume” (Amorphophallus) nutzt hingegen andere enzymatische Wege, um ihren Aasgeruch zu erzeugen. Laut Okuyama dürfte hier eine völlig andere Proteinfamilie beteiligt sein.
Evolution auf kleinstem Raum
„Manche scheinbar außergewöhnlichen Eigenschaften entstehen einfacher, als man denkt“, so Okuyama. Die Studie zeigt, wie minimale genetische Veränderungen komplexe biologische Merkmale wie Geruchsentwicklung hervorrufen können – mit enormer Wirkung im ökologischen Zusammenspiel.
