Vermehrt weisen Studien darauf hin, dass Schallwellen einen relevanten Einfluss auf die Physiologie von Pflanzen und Mikroorganismen haben können. Die positiven Auswirkungen auf die Physiologie, die zu verbessertem Wachstum, Entwicklung und Krankheitsresistenz führen, sind laut Agroscope durch viele Studien gut belegt.
Die verfügbaren Erkenntnisse seien jedoch nur vorläufig und unzureichend, um viele Fragen auf zellulärer Ebene zu beantworten. „Die Ergebnisse sind oft widersprüchlich, da es sehr große Unterschiede gibt, wie eine einzelne Spezies auf Schall reagiert und die Reaktion ist zudem stark abhängig vom Ökosystem, indem sich diese Spezies befindet. Noch gibt es eine große Lücke in unserem Verständnis der zellulären Ereignisse, die durch Schallstimulation in Pflanzen und Mikroorganismen ausgelöst werden, was weitere Studien bedingt. Die fehlende Standardisierung der Behandlungsbedingungen, d.h. der Schallfrequenzen und -intensitäten, erschwert den Vergleich zwischen Studien“, heißt es.
Den Forschenden zufolge können Zellen bei Ultraschallbeschallung mit niedriger Intensität zum Teil besser wachsen, weil der Transport kleiner Moleküle in Lösung erhöht wird. Ein beschränktes Maß an Sonoporation (= Bildung von Hohlräumen oder Poren in der Zellmembran aufgrund von Beschallung) sei reversibel und könne den Stofftransport von Substraten oder Reagenzien durch die Zellmembran und die Entfernung von Nebenprodukten des zellulären Stoffwechsels und somit das Zellwachstum verbessern. Höhere Grade der Sonoporation könne hingegen irreversibel werden und zum Austreten von Zellinhalten führen, da die Lipiddoppelschicht der Zellmembran physisch unterbrochen und/oder verändert werde, was schließlich zum Zelltod führe.
„Die Literaturstudie von Agroscope zeigt auch eine weitere interessante Perspektive: Schallwellen können Pflanzen, Pflanzen-Mikrobiome und Mikroorganismen darin unterstützen, sich an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Dieses Forschungsgebiet der Pflanzen- und Mikrobiologie ist noch neu und erfordert viel Einsatz“, heißt es.
Die Fordernden kommen u.a. zu dem Fazit, dass Pflanzen und Mikroorganismen wahrnehmende Organismen sind und offenbar viel sensibler und gelehriger für verschiedene Umweltreize, als bis anhin bekannt. Außerdem könnte die Wahrnehmung von Geräuschen ein evolutionär vorteilhaftes Anpassungsmerkmal für Pflanzen sein. „Eine Literaturstudie von Agroscope zeigt: Die positiven Auswirkungen von Schallwellen auf Wachstum, Entwicklung und Krankheitsresistenz sind durch zahlreiche Forschungsergebnisse gut belegt“, teilt Agroscope mit.
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