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A.S.
Raghavendra
Professor Agepati S. Raghavendra
promovierte 1975 an der Sri Venkateswara
University, Tirupati, Indien.
Danach arbeitete er ab 1985
als Associate Professor am Department
of Plant Sciences, University of
Hyderabad, wurde 1996 zum Professor
ernannt und ist seit 2004 Dekan
der School of Life Sciences an der
University of Hyderabad. Prof. Raghavendra
ist Vizepräsident der A. P.
Akademi of Sciences und Herausgeber
des ‚Journal of Plant Biology‘.
Sein Buch ‚Photosynthesis: A Comprehensive
Treatise‘ ist bei The Cambridge
University Press erschienen.
Professor Raghavendra, was haben Ihnen die
Kultur, in dem Sie aufgewachsen sind, und Ihre Erziehung
und Ausbildung bezüglich des Lichts vermittelt?
Welche für Sie faszinierenden Eigenschaften des
Lichts haben Sie selbst entdeckt?
Was sind für Sie als Forscher auf dem Gebiet der
Photosynthese die vielversprechendsten Lösungen
für die künftige Energieversorgung der Erde? Inwieweit
sind diese mit der Sonne als Quelle verbunden?
Die Photosynthese verfügt über die seltene Eigenschaft,
nicht nur Sonnenlicht in nutzbare Energie
umwandeln, sondern auch CO ² aus der Erdatmosphäre
abbauen zu können. Sehen Sie hierin ein
Vorbild für künftige technische Entwicklungen?
Ich meine, dass Licht immer stimuliert und Kraft und Begeisterung vermittelt.
An Sonnentagen ist der Mensch aktiv, munter und selbstbewusst. Obwohl es
keine wissenschaftliche Erklärung dafür gibt, kann man sagen, dass das Morgenlicht
die Aufmerksamkeit und rezeptive Funktion des Gehirns steigert. Das
Auge empfindet das Licht beim Aufgang und Untergang der Sonne als angenehm.
Die positive Wirkung des Lichts – vor allem während der frühen Morgenstunden
– wird nicht nur beim Menschen, sondern auch bei Pflanzen festgestellt.
Einige photomorphogenetische und biochemische Mechanismen bei Pflanzen
werden unmittelbar vor Sonnenaufgang ausgelöst.
Als Kind war mir nur bewusst, dass Tageslicht aufmunternd wirkt. Später, als ich
mich mit der Photosynthese beschäftigte, entdeckte ich die Wirkung des Sonnenlichts
auf die Funktion von Pflanzen. Das Licht aus dem sichtbaren Bereich
liegt größtenteils im Feld von 400 bis 700 nm. Daneben enthält das Sonnenlicht
jedoch auch einen beträchtlichen Anteil an ultravioletten (700 nm). Pflanzen ‚sehen‘ – beziehungsweise empfangen –
Licht hauptsächlich dank zweier wichtiger Pigmente. Das erste ist Chlorophyll,
das den meisten von uns bekannt sein dürfte. Das zweite ist Phytochrom, das
der Mensch ohne Hilfsmittel nicht wahrnehmen kann. Es ist aber für die meisten
photomorphogenetischen Effekte verantwortlich, wie Phototropismus,
Blühen und Keimen von Saatgut. Das Studium der Mechanismen, wie Pflanzen
Licht aufnehmen und das Signal weiterleiten, ist faszinierend. Ich selbst war an
der Entwicklung eines Konzepts beteiligt, das erklärt, wie die Aufnahme des
Lichtsignals und seine Übertragung tief in das Gewebe hinein vonstatten geht.
Dieses Phänomen der Weiterleitung (Transduktion) von Lichtsignalen ist interessant,
da auch Bereiche der Pflanze, die das Licht nicht wahrnehmen, reagieren
können. Außerdem können sich Pflanzen durch Veränderung der Menge und
der Verteilung des Chlorophylls an das verfügbare Licht anpassen. So haben
beispielsweise Pflanzen, die unter direktem Sonnenlicht wachsen, in der Regel
dünne, kleine und hellgrüne Blätter, während die Blätter bei Gewächsen, die
im Schatten aufwachsen, dick, groß und dunkelgrün sind.
Die Sonne ist schon immer die vielversprechendste Energiequelle für die Erde
gewesen. Ihr Licht kann jedoch nicht nur für die Lebensmittelproduktion verwendet
werden, sondern auch für viele andere Zwecke. Die effiziente Nutzung
der Solarenergie ist daher von essenzieller Bedeutung. In der Suche nach neuen,
erneuerbaren Ressourcen liegt der Schlüssel für viele Anwendungen. Gleichzeitig
muss der Verbrauch von Brenn- und Kraftstoffen auf Erdölbasis auf ein
Minimum reduziert werden, um die weltweite Erwärmung zu verringern. Die
Entwicklung von Leben auf der Erde ist in erster Linie auf die Solarenergie zurückzuführen,
die vom Menschen über das Auge und von Grünpflanzen über
ihre Blätter aufgenommen wird. Es ist möglich, dass die grüne Farbe des Chlorophylls
von Pflanzen als Reaktion auf das Spektrum des Sonnenlichts entstanden
ist. Eine andere starke Lichtquelle als die Sonne hätte möglicherweise dazu
geführt, dass sich ein anders farbiges Pigment durchgesetzt hätte.
Die Photosynthese führt zu einer Bindung von anorganischem Kohlenstoff, unter
anderem in Kohlenhydraten, Lipiden und Proteinen. Zur Photosynthese sind
nicht nur Sonnenlicht, sondern auch CO ² und Sauerstoff erforderlich. Eine der
wichtigsten Anwendungsmöglichkeiten der Photosynthese bei Pflanzen ist offensichtlich
deren Fähigkeit zur Bindung von CO ² aus der Atmosphäre. Dennoch
38 D&A FRÜHJAHR 2007 AUSGABE 05