Planten lijken nogal passief. Ze staan stilletjes in de grond te wachten op zonlicht en regen en slurpen in alle rust hun voedingsstoffen uit de grond. Maar schijn bedriegt. Nieuw onderzoek laat zien dat planten voortdurend hun omgeving aftasten. Ze bespioneren hun buren zelfs via geurstoffen uit de lucht.
Planten kunnen ruiken hoe snel naburige planten groeien. Op basis van die informatie beslissen ze vervolgens of ze meer energie steken in groeien of juist investeren in verdediging tegen de schade die ontstaat door dieren en stress door bijvoorbeeld schimmels, virussen, droogte of kou. Met andere woorden: planten luisteren voortdurend af wat hun concurrenten doen en verhogen zo hun overlevingskansen.
Stille communicatie
Centraal in dit verhaal staan de zogeheten VOC’s, vluchtige organische stoffen. Dat zijn koolstofverbindingen die gemakkelijk verdampen en verantwoordelijk zijn voor de geuren van bloemen, kruiden en planten. Mensen gebruiken ze al eeuwenlang in parfums, cosmetica en voedingsmiddelen. Maar voor planten zijn VOC’s veel meer dan alleen geurstoffen. Ze kunnen ermee communiceren.
Tot nu toe richtten plantkundigen zich vooral op beschadigde planten die alarmstoffen uitstoten om buren te waarschuwen voor insectenvraat. Maar deze nieuwe studie onthult iets veel subtielers: ook gezonde planten wisselen voortdurend informatie uit. “Gezonde planten verspreiden continu hun eigen chemische vingerafdruk in de lucht en naburige planten lezen die signalen actief af”, zegt onderzoeker Velemir Ninkovic van de Swedish University of Agricultural Sciences. “Ze passen daardoor hun afweer aan, maar dat is niet alles. Hun complete groeistrategie verandert hierdoor. Het is eigenlijk een permanent gesprek tussen buren.”
Gerst
Om dat mysterieuze plantengesprek beter te begrijpen, zijn drie verschillende soorten gerst bestudeerd. Elke variant groeit in een ander tempo en produceert een eigen geurprofiel. De langzaam groeiende variant kreeg de naam Fairytale, de middelmatige groeier heette Luhkas en de snelle groeier Salome.
De gewassen werden blootgesteld aan de geurstoffen van hun buren en daarna analyseerde het team hoe de groei veranderde. Na 25 dagen maakten ze de balans op en zetten ze de veranderingen in genactiviteit op een rij. Wat bleek? Planten die de geur van snelgroeiende buren opmerkten, gingen zelf ook harder groeien. Planten naast langzame groeiers deden juist het tegenovergestelde. “De gerstplanten stemden hun groei af op de concurrentiedruk die ze uit de geur van hun buur afleidden”, zegt Ninkovic. “Bij snelgroeiende buren investeerden ze meer in groei, terwijl ze bij langzame buren juist terugschakelden en meer gingen focussen op andere zaken.” Opmerkelijk genoeg gebeurde dat in alle delen van de plant. Bladeren, stengels en wortels groeiden mee in hetzelfde patroon. Het lijkt er dus op dat planten een soort algemene strategische beslissing nemen op basis van de geur van hun omgeving.
Groei of verdediging
Ook op genetisch niveau zijn grote verschillen te zien na blootstelling aan de VOC’s van andere gewassen. Planten die geurstoffen van langzaam groeiende buren roken, activeerden vooral genen die betrokken zijn bij stressreacties en verdediging tegen planteneters. Tegelijkertijd werden genen die belangrijk zijn voor celdeling, DNA-replicatie en transportprocessen juist afgeremd. De geur van snelle groeiers resulteerde precies in het omgekeerde: de plant zette volop in op groei. De belangrijkste geurstoffen in dat proces zijn benzylnitril, linalool en octanal, stoffen die wij als mens herkennen van lavendelbloesem, citrusgeuren en aardse bloemengeuren.
Evolutionair afluistersysteem
Het is niet zo gek dat planten dit vermogen hebben ontwikkeld. Planten leven al honderden miljoenen jaren dicht op elkaar en concurreren voortdurend om licht, water en voedingsstoffen. “Het zou evolutionair gezien heel logisch zijn als planten geleerd hebben elkaars chemische signalen op te pikken”, vertelt Ninkovic. “We denken dat dit soort communicatie waarschijnlijk op heel veel plekken in het plantenrijk voorkomt.”
Er hangt dus een onzichtbare wolk van chemische informatie boven velden, bossen en graslanden. De lucht staat bol van signalen waarmee planten hun strategie bepalen. Wij ruiken de bloemen en het gras, maar ondertussen luisteren de planten aandachtig naar wat hun buren te zeggen hebben.
Wil je niets van Scientias missen? Volg Scientias op Google Discover dan zie je al onze verhalen!
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
