Er sucht die «Pflanzen-Nase»

Boltigen

Er erhielt 2,2 Millionen Franken EU-Fördergelder für seine Forschung, ist ­Leiter der Abteilung Biotische Interaktionen am Institut für Pflanzenwissenschaften der Universität Bern und ist Landwirt in Boltigen. Die Rede ist von Prof. Dr. Matthias Erb, Grundlagenforscher auf dem Gebiet der Biologie.

Der Forscher Matthias Erb in seinem Löwenzahn-Versuchsfeld in Adlemsried in Boltigen.

Der Forscher Matthias Erb in seinem Löwenzahn-Versuchsfeld in Adlemsried in Boltigen.

(Bild: Ksm-fotografie)

Nach langen Ausbildungsjahren steht Matthias Erb heute da, wo er immer hinwollte: an der Spitze eines Teams von Wissenschaftlern, das Experimente durchführt und daraus Wissen generiert.

«Ich hatte schon immer ein grundlegendes Interesse an der Naturwissenschaft und den Lebensprozessen. Ich wollte verstehen, wie das Leben funktioniert», sagt der 32-jährige Boltiger, der sein Leben der Wissenschaft verschrieben hat – um Wissen zu schaffen.

In London gleich den Master gemacht

Im März 1982 wurde Matthias Erb in Zweisimmen geboren. Primar- und Sekundarschule besuchte er in Boltigen, bevor er vier Jahre Gymnasium mit Schwerpunkt Biologie und Chemie machte. Nach der Matura studierte er an der ETH Zürich Agrarökologie, eine Kombination von Landwirtschaft und Biologie.

Nach drei Jahren, als er sich für ein Austauschjahr an einer ausländischen Universität interessierte, erhielt er die Möglichkeit, am Imperial College in London kein Austauschjahr, sondern gleich den Masterabschluss in nachhaltiger Landwirtschaft zu machen. Darauf folgte ein Jahr der Wegfindung.

Erb arbeitete unter anderem für Agroscope, das Kompetenzzentrum des Bundes für landwirtschaftliche Forschung, wo er vertiefte Einblicke in den Forschungsalltag erhielt. In diesem Jahr hat er erkannt, dass ihm die Forschung, sprich der experimentelle Wissensgewinn, am meisten zusagt. Also: Experimente durchführen und daraus Wissen gewinnen.

Akademische Titel als Mittel zum Zweck

Der Doktortitel ist die eigentliche Qualifikation zur Forschung. Erb ging nach Neuenburg und untersuchte als Mitglied eines Forschungsteams die Interaktion von Pflanzen und Schädlingen. Das war auch das Thema seiner Doktorarbeit. Für seinen Doktortitel brauchte er nur zweieinhalb Jahre – üblich sind vier.

«Ich war genau dort, wo ich sein wollte, und das hat mich ungemein motiviert», erklärt Erb die kurze Dauer seines Doktorats, das er mit 27 Jahren abgeschlossen hatte. Damit durfte er noch keine eigenen Forschungen betreiben. Als weiterer Ausbildungsschritt folgte eine zweijährige «postdoktorale» Zeit als Weiterführung seiner Doktorarbeit.

Darauf konnte Erb seine ersten eigenen Fördermittel vom Schweizer Nationalfonds und später auch von der EU einwerben. Mit diesen Mitteln ging er nach Deutschland ans Max-Planck-Institut, wo er seine erste eigene Forschungsgruppe aufbaute.

«Das war spannend und machte mir grossen Spass», erinnert sich Erb und fügt an, dass dies bereits auf dem Gebiet war, in dem er heute noch forscht. 2014 wurde er als Professor an die Universität Bern berufen. Nun ist Erb Abteilungsleiter, hält seine eigenen Vorlesungen und kann sein Wissen weitergeben. Und er kann nach Lust und Laune forschen.

Können Pflanzen eigentlich riechen?

Bei seinem aktuellen Forschungsprojekt geht es um die Duftstoffwahrnehmung der Pflanzen, experimentiert wird am Mais. Die zentrale Frage lautet: Welche Stoffe helfen der Pflanze, sich gegen Schädlinge zu wehren? Dass sich Pflanzen selber schützen könnten, sei schon länger bekannt. Nur wisse man nicht, wie sie das täten.

Vor 35 Jahren habe man herausgefunden, dass Bäume Duftstoffe wahrnehmen könnten, weiss Erb. Von zwei nebeneinanderstehenden Weiden sei die eine von Schädlingen befallen gewesen, während sich die andere dagegen geschützt habe. Letztere habe ­also quasi in weiser Voraussicht angefangen, sich zu verteidigen.

Man sei zum Schluss gekommen, dass der befallene Baum Duftstoffe abgesondert habe, die der andere habe wahrnehmen und folglich sein Abwehrsystem aktivieren können.

Der erste Durchbruch mit Mais geschafft

Vor einigen Jahren hat der Oberländer Forscher mit seinem Team einen Durchbruch erzielt. Sie haben im Mais das Molekül Indol identifiziert, einen Duftstoff, den die Pflanze als Warnsignal wahrnimmt. Indol bringt die Pflanze dazu, ihr Verhalten zu ändern, sprich ihre Abwehr zu aktivieren. Dazu Erb: «In niedriger Konzentration bringt Indol Aufregung in den Duft eines Parfüms, in hoher Konzentration hat sein Geruch etwas von Verwesung.»

Und diesen verströmten Hauch von Moder kann eine Pflanze wahrnehmen, nur weiss man noch immer nicht, wie. Um das herauszufinden, hat die EU 2,2 Millionen Franken gesprochen. Das Team um Matthias Erb hat nun fünf Jahre Zeit, die «Pflanzen-Nase» zu finden.

Die finanziellen Mittel braucht Erb in erster Linie für die Löhne seiner Wissenschaftler, in zweiter Linie für die Entwicklung von ­Gerätschaften, da es diese ja nicht zu kaufen gibt, und drittens für Verbrauchsmaterial.

Auch im Simmental wird ­geforscht

Im Frühling 2016 übernahm Matthias Erb den elterlichen Bauernbetrieb in Boltigen. Diesen führt er mit der tatkräftigen Hilfe seiner Eltern Ueli und Annarös sowie seiner Ehefrau Christelle im Nebenerwerb. «Wir sind stolz auf unseren Betrieb und verbringen so viel Zeit wie möglich hier. Die Kinder geniessen die Freiheit hier oben ganz besonders», erklärt Erb.

Das Forschen kann Matthias Erb aber auch hier nicht ganz ­lassen: Auf der Wiese seines Betriebs steckte er ein Versuchsfeld für ein Löwenzahnprojekt ab. Darauf wachsen verschiedene Löwenzahnpopulationen aus der Schweiz und aus Deutschland. Der Löwenzahn sei die einzige Wiesenpflanze, die einen weissen bitteren Saft produziere, erklärt Erb.

Nun will er herausfinden, weshalb die Pflanze diesen Saft produziert und wofür er gut ist. Er konnte bereits einen spezifischen Stoff darin finden, die Taraxinsäure. Diese mache nicht nur den Saft bitter, sondern helfe auch gegen Engerlinge, sei also ein Resistenzfaktor, hält Erb fest.

Entnähme man der Pflanze diesen Stoff, würden ihre Wurzeln von Engerlingen gefressen werden. Vielleicht helfe dieser Stoff auch gegen Mäuse, die im Winter gerne die Pfahlwurzeln von Pflanzen abfressen würden.

Dieses Projekt im Simmental wurde eben erst im Frühling gestartet. Was man daraus an Erkenntnissen gewinnt, ist noch ­offen. Grundlagenforschung sei nicht unbedingt zielorientiert. Es müsse nicht immer sofort eine Anwendung oder ein Produkt daraus resultieren. Grundlagenforschung in der Biologie sei das Sammeln und Verknüpfen von Wissen – zum besseren Verständnis des Lebens. Der Weg ist das Ziel.

Gut möglich also, dass dieses unscheinbare Versuchsfeld in Adlemsried mit der kleinen Wetterstation, welche die zur Auswertung notwendigen Klimadaten liefert, in einigen Jahren die Sicht auf den Löwenzahn von Grund auf verändert.

In diesem Sinn treibt Erb sein Löwenzahnprojekt voran und schaut den Pflanzen sozusagen beim Wachsen zu. Auf diesem Feld generiert Matthias Erb kein Heu, sondern Wissen.

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