Planten in de hindernisbaan

De botanische ontdekkingen van Charles Darwin

Door Bart Braun

‘Ik ben meer geïnteresseerd in deze plant dan in de oorsprong van alle soorten ter wereld’, schreef Charles Darwin ooit. Plantenfilosoof Norbert Peeters schreef een prachtboek over het botanische onderzoek van de beroemde bioloog.

Als je een populair-wetenschappelijk boek over biologie leest, is er een naam die telkens terugkomt: die van Charles Darwin. Het boek gaat over koraalriffen, apengedrag, of de ecologie van hommels, oermensen of de taxonomie van kreeften – maakt niet uit. Darwin lijkt voor biologisch onderzoek wat The Simpsons zijn voor televisieplots: wat het ook is, hij heeft het al eerder gedaan.
Deels komt dat omdat Darwins werk goed bewaard is gebleven, en dus een makkelijke bron is om aan te boren. Het komt echter ook doordat Darwin een waar powerhouse van biologie was. Als heer van stand werd hij niet gehinderd door onderwijsverplichtingen en beursbedelarij. Hij kon zich dus vrijwel volledig kon richten op zijn onderzoek naar alles dat hij interessant vond, en schijnbaar vond hij alles interessant. En ja, het belangrijkste dat er uit dat onderzoek kwam, was Origin of the Species, zijn lancering van de evolutietheorie. Maar hij schreef maar twee boeken over evolutie, en zeven over planten. ‘Ik ben meer geïnteresseerd in Drosera (een vleesetende plant, red.) dan in de oorsprong van alle soorten ter wereld’, schreef hij aan zijn vriend en geoloog Charles Lyell. Vergeleken met zijn werk aan evolutie is al zijn andere onderzoek wat ondergesneeuwd.
Archeoloog en filosoof Norbert Peeters – in het dagelijks leven helpt hij u bij de balie van Plexus – vond het merkwaardig dat het botanisch werk van Darwin zo vergeten is geraakt. De Britse bioloog zette namelijk het toenmalige beeld van planten behoorlijk op zijn kop.
Nu kent de wereld al duizenden Charles Darwin-boeken waarin leven en werken van de man echt al afdoende zijn beschreven. De verdienste van Peeters is dat hij zijn boek Botanische Revolutie niet zozeer gebruikt om nog eens een portie Darwin op te bakken, maar vooral om mooie verhalen over planten te vertellen, aan de hand van Darwins onderzoek. ‘Planten lijken een saai bestaan te leiden, roerloos geworteld aan de grond. Een bevroren decor waartegen mensen- en dierenlevens zich afspelen’, schrijft Peeters in het voorwoord. Vervolgens bewijst hij het tegendeel, met aansprekende voorbeelden.

Norbert Peeters, Botanische Revolutie, De plantenleer van Charles Darwin KNNV Uitgeverij. 336 blz. € 24,95

De fuchsia als pornoster

We weten tegenwoordig zo goed hoe het zit met de bloemetjes en de bijtjes dat het een staande uitdrukking is geworden, maar tot in de achttiende eeuw was het idee van bestuiving nog niet bekend. De natuur was voor de mens geschapen, dus bloemen zijn zo opvallend opdat wij daar met plezier naar kunnen kijken, en bijen vliegen erin zodat wij honing en was krijgen.
Planten, zo dacht bijvoorbeeld de vooraanstaande Linnaeus, doen aan zelfbevruchting. Ze zijn vrijwel allemaal tweeslachtig. Een fuchsia telt acht meeldraden en één stamper, en was in zijn ogen dus te vergelijken met ‘één vrouw die het bed deelt met acht kerels.’ In Noord-Europese landen wordt het werk van Linnaeus gecensureerd, en een enkele predikant verbied het vrouwen om nog onderzoek aan bloemen te doen.
De Duitse botanicus Christian Konrad Sprengel twijfelt aan die lezing, en onder invloed van zijn werk ontdekken Charles en zoon Francis Darwin dat de plantenwereld bol staat van mechanismes om bestuivers te helpen en om zelfbevruchting te voorkomen. Bij de sleutelbloem ontdekt hij een slimme truc met lange of korte stampers en meeldraden. De ene variant heeft een lange meeldraad en een korte stamper, en bij de andere is het andersom. Een hommel die bij een bloem met een lange meeldraad naar binnen kruipt, heeft het stuifmeel verder achterop zijn hommelkont zitten, en kan daardoor geen planten met een korte stamper bevruchten. De sleutelbloem hanteert dus een sleutel-slotconstructie om kruisbestuiving te bevorderen. Trots schrijft Darwin in zijn autobiografie: ‘Ik denk niet dat er iets in mijn wetenschappelijke leven mij zoveel voldoening heeft gegeven als het opmaken van de betekenis van de structuur van deze planten.’

Bedrieglijke orchideeën

Ook Darwin had het wel eens mis. In de tweede editie van On the various contrivances by which British and foreign orchids are fertilised by insects (hier online) schrijft hij nog dat hij het onmogelijk acht dat bloemen hun bestuivers om de tuin leiden. Daarvoor zijn de planten te afhankelijk van de dieren die hun stuifmeel rondbrengen, meent hij.
Toch zijn er wel degelijk bedriegersplanten, met name in de orchideeënfamilie. Ongeveer een derde van die planten levert geen nectar in ruil voor bestuiving. Spiegelorchissen laten zich bestuiven door hitsige mannetjesbijen: hun bloemen lijken zowel qua uiterlijk als qua geur op een vrouwtjesbij.
‘De Dendrobium sinense is de meest gelikte onder de orchideeën’, schrijft Peeters. Die laat zich bestuiven door horzels. Dat is gek, want horzels eten andere insecten en geen nectar. De dendrobium maakt een geurstof aan die de alarmstof van honingbijen imiteert. De horzel trapt erin, en valt de bloemen aan. ‘Terwijl hij herhaaldelijk steekt, bevestigt de bloem een kleverig stuifmeelpakketje aan zijn lichaam. Dit stuifmeel brengen de horzels slaafs naar de volgende orchidee die ze aanzien voor een honingbij.’

De dierlijke Venusvliegenval

In zijn boek Insectivorous plants schrijft Darwin dat de Amerikaanse vleesetende plant Dionaea muscipula een van de meest wonderbaarlijke planten ter wereld is. De bladeren vormen een soort berenklem, die in een fractie van een seconde dicht kan slaan. Vervolgens doet de plant er ongeveer een week over om een gevangen insect te verteren.
Insectenetende planten kende Darwin al uit Engeland, maar hoe kan de venusvliegenval haar klepje zo snel dichtgaan? Darwin gaat het uitzoeken, samen met de fysioloog John Scott Burdon-Sanderson. Bij dieren worden dat soort bewegingen geregeld door zenuwen die een elektrisch signaal doorgeven. Planten hebben geen zenuwcellen, maar misschien speelt elektriciteit ook hier een rol. Burdon-Sanderson op aanraden van Darwin verbindt een galvanometer aan de grijparmen, en ziet dat de meter uitslaat als hij het plantje treitert met een borsteltje. Hij is de eerste die zulke ‘dierlijke’ elektrische signalen meet in een plant. Ook de bewegingen van kruidje-roer-me-niet en zonnedauw worden veroorzaakt door een elektrisch signaal van de plant, zal later blijken.

De plant die leren kan

Plantenwortels groeien naar beneden, maar ze volgen niet zomaar de richting van de zwaartekracht. Charles en Francis Darwin doen een hele trits experimenten waarbij ze ontkiemende plantjes door hindernisbanen laten groeien. ‘Als je onder de grond zou kunnen kijken, dan zou je zien hoe de wortel tracht kleine ellipsen te maken, voor zover de ondergrond het toelaat. De verbazingwekkende hoeveelheid ondergrondse bewegingen die een plantenwortel vertoont, is al jaren gaande, sinds het kiemplantje voor het eerst opkomt.’
De doelgerichtheid die wortelende of klimmende planten vertonen, vergelijken de Darwins met de intelligentie van ‘lagere dieren’ als wormen of insecten. Die suggestie valt niet in goede aarde bij de belangrijkste botanici van hun tijd. Anno 2016 is de discussie over of je intelligentie mag toeschrijven aan planten, en hoeveel dan, nog steeds niet helemaal gesloten.
Als je een kruidje-roer-me-niet herhaaldelijk van geringe hoogte laat vallen, vouwt het na een paar keer haar blaadjes niet meer op. Heeft de plant dan iets geleerd? Of juist vergeten? Peeters: ‘Je kunt bepaalde gedragingen van planten alleen begrijpen en verklaren, als je ervan uitgaat dat planten intelligente schepsels zijn, geboetseerd door miljoenen jaren natuurlijke selectie. Dit vraagt ook om een andere manier van praten over plantenleven – een plantaardige psychologie.’

Deel dit bericht:

Voorpagina

Wat nou man/vrouw?

Transgenderstudenten zijn onte­vreden over de universiteit: het registratiesysteem …

Achtergrond

De wolken van Laurens

Laurens van der Graaff, leraar Nederlands en student bij het ICLON, kwam om bij de ramp …

Vaarwel pedel

Oud-pedel Willem van Beelen overleed vorige week geheel onverwachts op 64-jarige …

Wetenschap

Het volk mort

In 1848 vonden ontevreden burgers elkaar in clubs, bij diners, of desnoods …

Studentenleven

Er is meer openheid

Politicologiestudent Willem Pos (21) is de nieuwe voorzitter van de SGP-jongeren. Zijn …

Kampioenuuuuuhhhh!

‘FC Kneus’ noemden ze zichzelf na hun oprichting in 2012. Dit seizoen maakte …

Nieuws

English page

Gardening Life on Mars

There’s a definite problem for anyone hoping to grow anything on Mars: the soil is …