dinsdag 29 maart 2022

Er is maar één conclusie mogelijk: planten, althans deze plantensoort, kunnen zien

Laat ik voor ik verder inga op dat mysterie van het mechanisme achter het geheugen van planten - zie het vorige bericht - , er nog een mysterie aan toevoegen. Want planten blijken niet alleen duidelijk over een geheugen te beschikken, ze zijn ook in staat tot mimicry. Dat wil zeggen, klimplanten blijken de bladeren van hun "gastheer" te kunnen nabootsen. Stefano Mancuso staat daar bij stil in hoofdstuk 3 (De verheven kunst van de mimesis) van het boek Plantenrevolutie. In hoofdstuk 1 ging het over dat geheugen. De aanleiding om nu eerst bij dat nabootsingsmysterie stil te staan is dat ik vanmorgen de studie Boquila trifoliolata mimics leaves of an artificial plastic host plant van september vorig jaar onder ogen kreeg. Daarover straks meer.

We zagen dat biologen al in de negentiende eeuw aandacht hadden voor de mogelijkheid dat planten een geheugen hebben. Maar dat leek zo eigenaardig en onverklaarbaar dat het snel weer werd vergeten en pas recent weer werd opgepakt. 

Precies datzelfde is er aan de hand met de aandacht voor het vermogen tot nabootsing. Mancuso meldt (p. 60) dat de beroemde botanicus Gottlieb Haberlandt al in 1905 het vermoeden uitsprak dat planten via hun epidermale cellen, de cellen van de één cel dikke opperhuid, over een soort gezichtsvermogen beschikken. Waarmee voor dat vermogen tot nabootsing (het begin van) een verklaring zou kunnen bestaan. Die cellen zijn namelijk heel vaak convex, net als lenzen. Hij kreeg bijval van Francis Darwin (1848 - 1925), zoon van Charles Darwin, die hoogleraar plantenfysiologie aan de universiteit van Cambridge was. En Harold Wager (1862 -1929) ondersteunde dat met het laten zien van foto's die hij met behulp van epidermale bladcellen van verschillende plantensoorten had gemaakt.

Mancuso vertelt dat het publiek stomverbaasd was. Maar (p.60):

Daarna werd het stil. Zoals in de biologie met veel theorieën gebeurt, vooral als die over planten gaan, werd de theorie van Haberlandt vergeten. Niemand nam de moeite om zijn theorie te bewijzen of te weerleggen. Waarschijnlijk was het gezichtsvermogen bij planten een te excentriek onderwerp om serieus te nemen en alleen maar verspilling van tijd en geld.

Totdat het de botanicus Ernesto Gianoli in 2013, toen hij door het regenwoud van Zuid-Chili wandelde, opviel dat de Boquila trifoliotala, een liaanachtige plant, op elke struik of boom de bladeren van de "gastheer" nabootste. De plant bleek over het vermogen tot mimicry te beschikken, niet alleen met betrekking tot kleur, maar ook vorm en afmeting. Mancuso vertelt (p. 56-7) dat Gianoli samen met een student vervolgens een groot aantal proeven ging doen, waarmee ze aantoonden dat de plant niet alleen veel soorten kan nabootsen, maar dat ook een en dezelfde plant in staat is om verschillende soorten na te bootsen, afhankelijk van hoe dichtbij die zich bevinden. Mimicry kennen we bij dieren, maar nergens zo flexibel als bij deze plant.

Als dat vermogen zo duidelijk aanwezig is, dan moet er wel een evolutionair voordeel aan te onderkennen zijn. Dat zou eruit kunnen bestaan dat de kans om door plantenetende insecten te worden aangevallen kleiner is als de eigen bladeren opgaan in die van een andere plant (Mancuso, p. 58). Net zoals vogels de kans op een aanval door een roofvogel verkleinen door in een zwerm op te gaan.

Maar hoe speelt die plant dat klaar? Gianoli en zijn student, Fernando Carrasco-Urra, opperden dat er een overdracht van vluchtige stoffen zou kunnen zijn of zelfs een overdracht van genen, maar beide verklaringen lijken onwaarschijnlijk. Waarop Mancuso zelf wijst op de aanwijzingen voor het bestaan van een rudimentaire vorm van gezichtsvermogen. Hij wijst in dat verband op onderzoek dat laat zien dat zelfs eencellige organismen over "ocelloïden" beschikken, structuren die lijken op lenzen en het netvlies. Tja, in de loop van de evolutie hebben zich ogen ontwikkeld en die ontwikkeling moet wel zijn begonnen met heel eenvoudige vormen van "zien".

Dat is het moment om terug te keren naar die studie Boquila trifoliolata mimics leaves of an artificial plastic host plant van september vorig jaar. Want die verschaft wel een heel overtuigende aanwijzing voor dat mechanisme van het gezichtsvermogen. De onderzoekers, Jacob White en Felipe Yamashita, lieten namelijk die Boquila trifoliotala bij verschillende plastic "planten" opklimmen met verschillend gekleurde en gevormde "bladeren". En wat blijkt? De Boquila trifoliotala doet duidelijk "pogingen" om kleur en vorm en grootte van die plastic bladeren na te bootsen. 

Dat sluit overdracht via vluchtige stoffen of genen wel heel duidelijk uit. Er is maar één conclusie mogelijk: planten, althans deze plantensoort, kunnen zien. White en Yamashita:

Our results showed that leaves of B. trifoliolata mimic artificial leaves, changing their shape to a more longitudinal shape devoid of lobes. This goes in the opposite direction of the two hypotheses proposed by Gianoli & Carrasco-Urra 2014, which speculated that the leaves of Boquila could pick up airborne chemicals released by other trees or use genes from its host via parasite or microbe. Our present analysis favors plant vision based on plant-specific leaf ocelli.4,5

Blijft natuurlijk het mysterie hoe de plant die waarnemingen verwerkt en vertaalt in instructies voor bladgroei. Hier het volgende bericht.

Geen opmerkingen: