Veel dieren zijn voor veel doeleinden afhankelijk van de maancyclus, van communicatie tot navigatie. Nu hebben onderzoekers de eerste bekende plant gevonden die zich alleen reproduceert bij het licht van de volle maan. De plant is misschien het enige overlevende voorbeeld van een oud, eens overvloedig bestuivingssysteem, melden de onderzoekers deze week in Biology Letters .
gerelateerde inhoud
- Schattige portretten zetten nachtdieren in de schijnwerpers
Kijkend naar Ephedra foeminiea bij het licht van de dag , lijkt de plant niet meer dan een bescheiden wirwar van doffe groene takken. " Ephedra foeminea is een grote, klauterende struik, eigenlijk lelijk, " zegt Catarina Rydin, een botanicus aan de Universiteit van Stockholm en een van de onderzoekers achter de ontdekking, in een e-mail. De struik hangt van kliffen of klampt zich vast aan olijfbomen in het oostelijke Middellandse-Zeegebied, en de bladeren zijn zo klein dat sommigen het de bladloze Ephedra noemen. Maar wanneer de struik klaar is om zich voort te planten, fungeert E. foeminiea als een soort weerplant, die zichzelf transformeert in een vruchtbare massa felrode en gele kegels.
Rydin en haar promovendus, Kristina Bolinder, onderzochten de struik vanwege zijn lange evolutionaire geschiedenis. De familieleden van Ephedra, die ongeveer 130 miljoen jaar geleden voor het eerst in het Krijt ontstonden, dienden waarschijnlijk als dinosaurusvoedsel. Net als andere in zijn soort, hebben Ephedra- planten geen bloemen en scheiden in plaats daarvan druppeltjes met stuifmeel beladen vloeistof uit hun kegels. Sommige soorten laten de windveerboot tussen kegels vallen, maar de vloeistof bevat ook veel suiker, wat insecten aantrekt.
Rydin vermoedt dat Ephedra zichzelf misschien heeft gered van uitsterven door van een overwegend door insecten bestoven systeem te schakelen naar een systeem dat afhankelijk is van wind, op basis van waarnemingen die ze in het fossielenbestand heeft gedaan. "Historisch gezien heeft klimaatverandering zich herhaaldelijk voorgedaan, niet in het minst in de nasleep van de meteorietinslag 65 miljoen jaar geleden, en windbestuiving kan een veiligere methode zijn geweest om de reproductie in dergelijke tijden te garanderen, " zegt ze. "Het is dus mogelijk dat door insecten bestoven soorten van Ephedra een groter risico liepen om uit te sterven."
Om de planten en hun evolutie beter te begrijpen, vertrokken de twee onderzoekers naar Griekenland, waar ze over rotsen klauteren om insecten te tellen en pollen druppeltjes in de gaten te houden. Ze hadden al vastgesteld dat E. distachya, een van de naaste familieleden van E. foeminea, zijn stuifmeel op de wind liet rijden - een bevinding die overeenkomt met de meeste andere onderzoekers van de Ephedra- soorten die de tijd hebben genomen om te studeren. Maar de bestuivingsmethoden van E. foeminiea bleven ongrijpbaarder. Zelfs nadat de kegels verschenen, weigerden ze te openen, en de gebruikelijke verdachten onder insectenbestuivers leken niet geïnteresseerd.
Kristina Bolinder staat naast een E. foeminea- struik, nadat ze een nachtvogel heeft getrokken en de planten heeft bekeken. Foto: Katarina Rydin Op een avond tijdens een Grieks diner begonnen de twee te peinzen over iets dat ze onlangs hadden gelezen over nachtelijke insecten die de maan gebruikten om te navigeren. Plotseling - vermoedelijk met behulp van wijn - ontstond een idee: zou de bestuiving van E. foeminiea op de een of andere manier verband kunnen houden met de maancyclus? "Het begon als een grap die avond, zou ik moeten zeggen, " zegt Rydin.
Toch leek de grap aannemelijk genoeg dat zij en Bolinder besloten het te onderzoeken. Ze wachtten gretig op hun tijd in het veld, lazen over nachtelijke bestuiving en telden de nachten af tot de volle maan van juli. Op die langverwachte avond positioneerden de onderzoekers zich strategisch in een open veld van E. foeminiea en wachtten. Terwijl de maan opkwam in de wolkenloze hemel, onthulde de zachte gloed druppels stuifmeel, die glinsterde en schitterde op de felgekleurde kegels. "We zijn misschien bevooroordeeld", zegt Rydin, "maar we vonden het ooit zo mooi."
Terwijl de meeste nachtbloeiende planten witte bloemen hebben om bestuivers te helpen ze in het donker te vinden, zijn de kegels van E. foeminiea rood en geel en verspreiden ze geen waarneembare geur. "Het werd ons duidelijk dat het glinsteren waarschijnlijk het middel is van nachtelijke aantrekkingskracht waarnaar we hadden gezocht maar niet eerder hadden gevonden", zegt Rydin. Dat display fungeert waarschijnlijk als een baken voor insecten, inclusief de vliegen en motten die de onderzoekers die avond op E. foeminiea zagen landen .
Hoewel het licht van de halve maan waarschijnlijk voldoende zou zijn om het stuifmeel te verlichten, blijft de volle maan alleen de hele nacht op, dus de onderzoekers denken dat E. foeminiea het effect voor efficiëntie maximaliseert. "Alleen bij volle maan hebben de insecten een maan om de hele nacht door te navigeren, " zegt Rydin.
Tot nu toe hebben de onderzoekers alleen die ene spectaculaire weergave, ondersteund door een verspreiding van historische gegevens die het patroon lijkt te ondersteunen. Hoewel sommige stuifmeeldruppels verschenen tijdens de volle manen van augustus en september, waren er aanzienlijk minder kegels, wat erop wijst dat E. foeminiea, net als zijn familieleden, in de zomer piekt. Als zodanig zijn er nog veel mysteries. Hoe 'weten' de planten bijvoorbeeld dat de volle zomermaan uit is? De onderzoekers wijzen erop dat planten gevoelig genoeg zijn voor licht zodat de maan er toe doet, en ze kunnen de zwaartekracht voelen, zodat ze kunnen reageren op de veranderingen in de getijdentrek van de maan. Maar echt, geeft Rydin toe, "we hebben geen idee, het is een vraag voor de toekomst."
De onderzoekers zijn ook nieuwsgierig - en bezorgd - over een andere observatie. In tegenstelling tot de door wind bestoven E. distachya, groeien de E. foeminiea- planten meestal op enige afstand van Griekse steden en dorpen. Met zijn afhankelijkheid van het krijgen van nachtelijke verlichting precies goed, vragen Rydin en Bolinder zich af of E. foeminiea mogelijk nadelige gevolgen ondervindt van lichtvervuiling. En klimaatverandering kan een nog grotere bedreiging zijn. Als veranderende weerpatronen de normaal heldere zomerhemel met lagen wolken beginnen te verstoppen, zegt Rydin, zou die gang van zaken "waarschijnlijk rampzalig zijn voor E. foeminiea ."
