Dit populaire plantje evolueert om zich te kunnen verstoppen voor zijn vijand - de mens

Het kruid, dat ooit gemakkelijk te vinden was door de felle kleur van de bloemen en blaadjes, wordt bruin en grijs op locaties waar mensen het vaak plukken.

Published 10 feb. 2021 11:44 CET
De kleine Fritillaria delavayi produceert een bloembol per jaar. De bol is zeer gewild vanwege zijn ...

De kleine Fritillaria delavayi produceert een bloembol per jaar. De bol is zeer gewild vanwege zijn toepassing in de traditionele geneeskunde. Vanwege de te grote vraag naar dit kleine kruid bedient de plant zich mogelijk van een subtiele camouflagestrategie.

Foto van YANG NIU

In het zuidwesten van China wordt een kleine plant hoog in het Hengduan Shan-gebergte steeds moeilijker te vinden.

De zogenaamde Fritillaria delavayi heeft zo'n drie tot vijf felgroene blaadjes aan een korte steel en een keer per jaar groeit er een geelgroene, tulpachtige bloem aan. Maar die opvallende gele bloem en die felgroene blaadjes zijn grijs en bruin aan het worden bij deze soort Fritillaria. Wetenschappers vermoeden dat de plant via zijn genen valere kleuren aan het ontwikkelen is om aan zijn grootste vijand te ontsnappen - de mens.

Tijdens een onderzoek, waarover een publicatie verscheen in het vakblad Current Biology, ontdekten wetenschappers uit China en Groot-Brittannië dat de kans dat de Fritillaria delavayi camouflagekleuren ontwikkelde groter was op locaties waar de plant vaak wordt geplukt.

In regio's waar veel mensen komen om de fritillaria te plukken, groeien vaker planten met grijzige of bruinige bladeren, stelen en bloemen, die niet opvallen in de omgeving.

Foto van YANG NIU

Het was al bekend dat sommige soorten planten kleiner worden wanneer ze veel worden geplukt, omdat hun grotere soortgenoten worden meegenomen voordat ze zich kunnen voortplanten. Dit plantje, dat in de Chinese traditionele geneeskunde wordt toegepast bij longaandoeningen als bronchitis of ernstige hoest, is mogelijk het eerste voorbeeld van een bedreigde plant die zo evolueert dat hij minder zichtbaar wordt in zijn omgeving.

Een gewild plantje

Fritillaria delavayi wordt al minstens tweeduizend jaar geplukt voor medicinale toepassing. Door de steeds toenemende vraag en het achterblijvende aanbod is er nu echter een ware jacht op het plantje ontstaan. Voor een kilo bollen van de plant, het deel dat wordt gebruikt voor traditionele geneesmiddelen, wordt ongeveer vierhonderd euro betaald. De bollen zijn maar klein, ongeveer een vingerkootje groot, waardoor voor een kilo ruim 3500 planten nodig zijn.

Bepaalde soorten Fritillaria kunnen worden gekweekt, maar delavayi komt van nature voor in de koude, droge lucht van hooggelegen gebieden. Dat soort omstandigheden zijn voor kwekers lastig na te bootsen. Bovendien geloven consumenten dat wilde soorten werkzamer zijn, hoewel bewijs daarvoor ontbreekt, aldus Yang Niu, een van de onderzoekers.

In 2011 ging hij met een groep collega's op pad om te bestuderen hoe de bestuiving van de plant in zijn werk gaat. Ze waren daar nieuwsgierig naar omdat sommige bloemen het ene jaar mannelijk leken, en andere jaren zowel mannelijk als vrouwelijk. Het onderzoek mislukte omdat achteraf bleek dat de door hun gemerkte wilde planten waren uitgegraven en vermoedelijk verkocht. Daardoor viel er voor de onderzoekers niks te bestuderen.

Niu en zijn collega's hadden eerder onderzoek gedaan naar planten die camouflagekleuren ontwikkelden om zich te verstoppen voor herbivoren. Het Chinese kruid, een felgekleurd plantje dat voor zover bekend niet door dieren wordt gegeten, intrigeerde hen. “We realiseerden ons dat het plukken mogelijk een krachtige selectiedruk oplevert,” schrijft Niu per e-mail.

Hoe werkt het?

Om deze theorie te testen, gingen de onderzoekers eerst langs bij lokale plantenkenners, die gegevens hadden over de locaties waar de planten groeiden en hoeveel daarvan waren geplukt in de zes voorafgaande jaren. Het onderzoeksteam bepaalde in welke goed bereikbare gebieden al veel plantjes werden geoogst en welke locaties verder weg lagen in het rotsachtige berggebied. Met behulp van een spectrometer, een apparaat dat de golflengte van licht meet om kleuren te vast te stellen, bepaalden zij welke kleuren de planten hadden op de verschillende locaties. Ze ontdekten dat er een correlatie bestond tussen het aantal planten dat in een bepaald gebied was opgegraven en de kleur van de bloemen.

In de minder goed bereikbare gebieden, waar minder mensen kwamen, waren de plantjes nog steeds felgroen en geel, maar op plekken waar veel bollen waren geoogst, waren de kleuren valer. Delavayi is de enige soort Fritillaria die in hooggelegen gebieden groeit.

De onderzoekers maakten zelfs een game, ‘Spot the Plant’, om te testen hoeveel moeite het kostte om gecamoufleerde planten te vinden. Vrijwilligers die werden gevraagd om de Fritillaria delavayi te ontdekken tussen de rotsen en het grind, deden er langer over om exemplaren te vinden die meetbaar minder felle kleuren hadden.

“Dit is een behoorlijk cool en vernieuwend onderzoek,” vindt evolutionair bioloog Matthew Rubin van het Danforth Plant Science Center in de Amerikaanse staat Missouri die niet bij de studie betrokken was.

“We wisten al dat mensen in de loop van duizenden jaren invloed hadden op het uiterlijk van planten door middel van domesticatie, de manier waarop we planten kweken voor voedsel. Dit is een geweldig voorbeeld van door mensen veroorzaakte selectie in het wild. Er wordt een verandering waargenomen, en die wordt op een behoorlijk overtuigende manier in verband gebracht met een druk die door mensen ontstaat, in dit geval het oogsten van de planten.”

Hoewel het regelmatig voorkomt dat mensen er op indirecte manier voor zorgen dat planten muteren - bijvoorbeeld door het klimaat te veranderen, waardoor planten zich moeten aanpassen - is dit een minder vaak voorkomend, direct verband tussen mens en plant. 

Bioloog Jill Anderson van de University of Georgia vindt de conclusie van het onderzoek een ‘aantrekkelijke hypothese’, maar stelt ook dat er meer bewijs nodig is voordat zij overtuigd is dat de camouflage wordt veroorzaakt door de mens.

De onderzoekers wisten vast te stellen dat herbivoren als bijvoorbeeld yaks niet verantwoordelijk zijn voor het veranderende uiterlijk van de planten, maar Anderson vraagt zich af of andere factoren, bijvoorbeeld sterker uv-licht sterker op grotere hoogte, mogelijk van invloed waren op de kleur van de plant.

“Natuurlijk kunnen andere elementen ook van invloed zijn op deze verandering: het weer, de hoogte, of misschien een herbivoor die de onderzoekers niet hebben gezien,” stelt Rubin. “Maar het verband tussen de selectiedruk van het plukken en de kleur was behoorlijk sterk; de kleuren van de populaties waar een grote oogstdruk was, vielen het meest weg tegen de ondergrond.”

Het maken van een natuurlijke selectie

Maar stel dat de kleurverandering inderdaad door de mens wordt veroorzaakt: hoe komt het dan dat de plant bruin wordt door het oogsten van de bollen?

“Mensen gaan op pad en oogsten de planten die zij het best kunnen zien,” legt Anderson uit. “Planten die zijn geplukt, kunnen niet langer bijdragen aan een volgende generatie, terwijl planten met camouflagekleuren wel hun hele levenscyclus kunnen volmaken. Zo voltrekt zich een proces van natuurlijke selectie binnen de populatie.”

Het is mogelijk dat Fritillaria delavayi binnen een korte tijd is geëvolueerd. De plant doet er vijf jaar over om zich voort te planten, wat betekent dat het mogelijk is dat alle felgroene planten al geplukt waren voordat ze in staat waren hun kleurige genen door te geven. Het zou kunnen dat een populatie van planten in een drukbezocht gebied binnen een generatie of twee een genenpool heeft met voornamelijk grijs en bruin DNA. De wetenschappers hebben echter geen genetisch onderzoek gedaan naar de planten.

Het is bekend dat mensen een invloed hebben op andere soorten. Anderson vertelt dat zij tijdens haar lessen aandacht besteedt aan het feit dat sommige vissen, zoals kabeljauwen en roze zalmen, waar veel op gevist wordt, kleiner worden. Omdat deze dieren in netten worden gevangen, kunnen kleinere vissen ontsnappen, terwijl de grote vast zitten. Daardoor wordt de hele soort in de loop van de tijd kleiner.

“Ze hebben een concept waarover al veel bekend is in dierensystemen toegepast op planten,” aldus Anderson. “Dit is het eerste artikel dat ik lees waarin expliciet wordt ingegaan op de manier waarop het oogsten door mensen van invloed kan zijn op een belangrijke eigenschap als kleur.”

Er zijn andere voorbeelden van waarnemingen van de invloed van de mens op de eigenschappen van planten. De Saussurea, een andere bedreigde Chinese plantensoort, is ruim een centimeter kleiner dan een eeuw geleden in gebieden waar de plant veel wordt geplukt. In het oosten van de Verenigde Staten is de Panax quinquefolius, ook wel ‘American ginseng’ genoemd, in een eeuw tijd ook een minder hoge plant geworden, met kleinere bladeren.

Volgens Niu overweegt de Chinese overheid momenteel om de status van de Fritillaria delavayi als beschermde soort aan te passen, om de plant in verband met de toegenomen dreiging beter te beschermen. Het is onduidelijk hoeveel exemplaren van deze plant er momenteel zijn, maar uit recent onderzoek blijkt dat dit aantal in het wild mogelijk terugloopt.

“Alleen al het feit dat dit is vastgelegd, is een geweldig begin,” aldus Rubin.

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

Lees meer