Wolfgang Klemmstein

Können Pflanzen lernen?

Die Mimose, eine Pflanze, faltet ihre Blätter nach der Berührung durch den Finger zusammen.
1: Mimose faltet die Fiederblätter nach Berührungsreiz zusammen, Foto: © Suzanne Plumette/stock.adobe.com

Wolfgang Klemmstein

Lernversuche mit Pflanzen analysieren und diskutieren

Der Lernbegriff war bisher an Voraussetzungen gebunden, die nur bei Tier und Mensch gegeben sind. Muss diese Beschränkung angesichts neuerer Erkenntnisse zu Pflanzen aufgegeben werden? Können Pflanzen wie Tiere und Menschen lernen? Sollten gleiche Versuchsergebnisse mit dem gleichen Fachbegriff benannt werden? Mit diesen Überlegungen setzen sich die Lernenden mithilfe von verschiedenen Versuchsergebnissen auseinander.

Die Bewertung pflanzlicher Verhaltensweisen und Fähigkeiten hat sich durch die Forschungen einiger engagierter Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im letzten Jahrzehnt sehr verändert zumindest in der darauf basierenden populärwissenschaftlichen Literatur. Und tatsächlich verfügen Pflanzen über erstaunliche Fertigkeiten. So lassen sich ihnen durchaus Sinneswahrnehmungen wie Sehen, Riechen, Schmecken, Fühlen oder Hören zugestehen. Auch die Kommunikation untereinander ist stark ausgeprägt. Dabei können Pflanzen zwischen selbst und fremd unterscheiden und sogar verwandte Pflanzen erkennen und sich entsprechend verhalten (Mancuso/Viola 2015, Wohlleben 2015). Verwundert es da, dass sich die junge australische Forscherin Monica Gagliano fragte: „Können Pflanzen auch lernen? (Gagliano 2014).
Lernen und Lernformen
In der Tradition der Verhaltensforschung ist Lernen nur auf Tiere und Menschen bezogen und besteht aus einem rekonstruierbaren (Lern-)Vorgang, der zu einer Verhaltensänderung als Resultat führt. Dieser Vorgang ist erfahrungsabhängig (umweltabhängig) und individuell. Es liegt eine artspezifische, genetisch bedingte Lerndisposition vor, die die individuelle Lernfähigkeit eines Organismus bestimmt, aber auch arttypische und damit ähnliche Lernfähigkeit zulässt. Abzugrenzen ist das erlernte Verhalten von körperlichen Veränderungen wie Reifungsvorgängen oder Ermüdungserscheinungen.
Zu den grundlegenden Lernformen gehört die Habituation (Gewöhnung). Sie ist gekennzeichnet durch die Verringerung einer Reaktion auf einen Stimulus, wenn dieser oft wiederholt wird. Eine sensorische Anpassung und motorische Ermüdung als Ursache muss dafür aber zuvor ausgeschlossen werden. Dies geschieht meist durch eine Dishabituation. Dazu wird ein zweiter Reiz gesetzt, der nach der Gewöhnung die ursprüngliche Reaktion wieder auslöst. Die Reaktion auf den zweiten Reiz zeigt, dass die Sensorik und Motorik des Organismus voll funktionstüchtig sind. Anschließend bestätigt eine reduzierte Reaktion nach dem Setzen des ursprünglichen Stimulus, dass die Habituation weiterhin vorhanden ist.
Gewöhnung schafft eine individuell bessere Anpassung an den speziellen Lebensraum eines Organismus. Die ausbleibende Reaktion auf unrelevante Reize der Umwelt spart Energie für unnötige Reaktionen, die in die Fortpflanzung investiert werden kann (Abramson/Chicas-Mosier 2016).
Eine höhere Lernkapazität benötigt die klassische Konditionierung (Pawlow). Diese Lernform wird oft auch assoziatives Lernen genannt. Dabei lernt das Lebewesen einen neuen, neutralen Reiz, der keinen Signalcharakter hat. Das bekannteste Beispiel ist der pawlowsche Hund. Informationen dazu lassen sich im Internet gut unter dem Suchbegriff „Pawlowscher Hund recherchieren. Das Futter ist im Beispiel des pawlowschen Hundes der unbedingte Reiz (engl.: unconditioned stimulus oder US). Dieser löst immer eine Verhaltensreaktion aus, auch ohne die Bedingung des Erlernens. Der durch Lernen wirksam werdende zweite Reiz, hier die Glocke, ist der bedingte Reiz (engl.: conditioned stimulus oder CS). Bei der Versuchsdurchführung muss garantiert sein, das beide Reize gleichzeitig zusammen präsentiert werden. Außerdem muss der zu lernende Reiz wirklich neutral sein (Abramson/Chicas-Mosier 2016).
Lernforschung an Pflanzen
Bereits in den 1960er-Jahren führten vergleichende Psychologinnen und Psychologen Versuche zum Lernverhalten bei der Mimose (Mimosa pudica) durch, die weil sie...

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Fakten zum Artikel
aus: Unterricht Biologie Nr. 459 / 2020

Verhalten ist individuell

Friedrich+ Kennzeichnung Unterricht (45-90 Min) Schuljahr 9-10