Wayne Slaght is een rancher. Hij beheert de Two Creek Ranch van 10.000 hectare in Powell County, Montana, de boerderij waar hij opgroeide en die zijn vader voor hem wist te redden. Het is in berenland en hij kent elke grizzly die door dit glooiende stukje Big Sky-land gaat, ongeveer 50 mijl ten oosten van Missoula. Het is ook een elandland, en op een bittere novemberdag sloeg hij postgaten in de bevroren grond en bouwde een acht meter hoge elandenomheining rond een voorraad hooi die zijn 800 runderen zal voeden tijdens de lange winter die voor ons ligt. Maar de grootste bedreiging voor zijn levensonderhoud heeft niet eens tanden. "Het is knapweed, " zegt hij zonder aarzeling. Ongecontroleerd, "het kan me in tien jaar net zo gemakkelijk failliet doen als een grizzly een van mijn koeien zou kunnen uitschakelen."
Gevlekte knoopkruid, zoals de plant formeler bekend is, is een nationale bedreiging, een onkruid van massavernietiging. Alleen al in Montana beslaat het ongeveer 4, 5 miljoen hectare en kost het veehouders jaarlijks meer dan $ 40 miljoen aan herbicide en verloren productiviteit. Inheems van Midden-Europa tot Siberië, gevlekte knapweed bereikte Noord-Amerika in de late 19e eeuw. Het valt weiland binnen en maakt enorme traktaten commercieel nutteloos, omdat vee, paarden en de meeste andere dieren er hun neus voor ophouden. Het paarsbloemige ongedierte, dat sommige niet-liefhebbers als mooi beschouwen, is zo ongebreideld geworden dat elanden hun migratieroutes hebben veranderd om het te vermijden.
Nieuw onderzoek wijst op een ongebruikelijke reden voor het succes van de plant. Ragan Callaway van de Universiteit van Montana in Missoula, die onderzoekt hoe planten met elkaar omgaan, en Jorge Vivanco van Colorado State University hebben ontdekt dat gevlekte knapweed chemische oorlogvoering voert met zijn buren - het eerste uitgebreide bewijs van een invasieve plant die een aanstootgevende chemische stof gebruikt wapen.
Enkele duizenden buitenlandse planten- en diersoorten, waaronder zebramosselen uit Eurazië en Aziatische langhoornige kevers, hebben de Verenigde Staten gekoloniseerd. Ongeveer een op de tien beurten is invasief of verspreidt zich zodanig dat het bestaande ecosystemen verstoort. Alles bij elkaar genomen kostten invasieve soorten de natie $ 140 miljard per jaar. Maar weinig rivalen zagen knoopkruid voor pure misselijkheid. Het is "een van de ergste invasieve plantensoorten in de Verenigde Staten, waar we nog niet echt veel grip op hebben", zegt Eric Lane, de onkruidcoördinator van Colorado.
Gevlekte knoopkruid arriveerde in 1883 in Victoria, British Columbia, hetzij als een verontreiniging in geïmporteerde alfalfa of in grond die werd gebruikt als ballast van schepen. Sindsdien heeft de wiet zich verspreid over Canada en in bijna elke staat in de Verenigde Staten - en in elke provincie in Montana. In de late zomer en herfst werpen de een-inch, distelachtige bloemen een roze en lavendel tint over droge weiden, weiden, steenachtige heuvels, bermen en uiterwaarden. "Er zijn maar weinig plantensoorten, zelfs invasieve soorten, die een landschap zo volledig overnemen als de gevlekte knapweed", zegt Callaway. Erger nog, het is moeilijk voor inheemse planten om terug te groeien wanneer gevlekte knoopkruid is geëlimineerd. "Veel herbiciden kunnen het gemakkelijk doden", zegt Vivanco. "Het echte probleem, " speculeert hij, "komt voort uit het feit dat gevlekte knoopkruid een chemische stof afgeeft die de grond giftig maakt voor de inheemse planten die het verplaatst."
Het idee dat planten chemische oorlog tegen elkaar kunnen voeren, is zelfs ouder dan de woning van knapweed in Noord-Amerika. In 1832 speculeerde de Zwitserse botanicus Alphos-Louis-Pierre-Pyramus DeCandolle dat schadelijk onkruid chemische stoffen uit hun wortels kan afscheiden die de groei van andere planten remmen. Allelopathie, zoals de theorie bekend is, heeft zijn ups en downs gehad onder wetenschappers; de laatste tijd is het een hypothese non grata geweest . Toch besloten Callaway en afgestudeerde student Wendy Ridenour om te zien of allelopathie het succes van knapweed in concurrerende, inheemse planten kon verklaren.
Ridenour groeide gevlekte knapweed samen met Idaho fescue, een inheems bosgras, in een heldere pot gevuld met zand, waardoor ze de groei van de wortels van de planten kon meten. Vier dagen nadat de planten waren ontkiemd, waren de wortels van een vijzel die een pot met knoopkruid deelden half zo groot als die welke alleen of met andere inheemse soorten werden gekweekt. Toen Ridenour vervolgens de potten met actieve kool verrijkte, die organische chemicaliën absorbeert en elk gif zou neutraliseren dat het wiet vrijkwam, groeiden de zwenkwortels met een bijna normale snelheid ondanks het delen van kwartalen met gevlekte knapweed.
Vivanco ging op zoek naar het chemische arsenaal van gevlekte knapweed. Hij en een onderzoeker in zijn laboratorium, Harsh Bais, ontdekten dat binnen twee tot drie weken na het ontkiemen, gevlekte knoopkruid zaailingen al een substantie uitdroogden die elke andere plant doodde die ze eraan hadden blootgesteld. Het toxine, vonden ze, is een chemische stof genaamd (-) - catechine (uitgesproken minus-CAT-e-kin). De meeste chemicaliën komen voor in een van de twee vormen die elkaar spiegelen, zoals linker- en rechterhanden. Groene thee en katoenplantwortels produceren de "plus" -versie van catechine en gebruiken het als een krachtig antibioticum om te voorkomen dat bacteriën eraan knabbelen. Maar gevlekte knoopkruid produceert de "min" -vorm, die vrijwel onmiddellijk de wortels van andere planten vernietigt. Botanici weten al lang dat planten chemicaliën gebruiken om zichzelf te verdedigen tegen insecten en andere roofdieren, zegt Alastair Fitter, een bioloog van de Universiteit van York in Engeland. Maar in dit geval lijkt het toxine een plant te bewapenen voor invasie.
Vivanco en Callaway toonden verder aan dat Noord-Amerikaanse gronden geïnfecteerd met spekkruid twee tot drie keer meer (-) - catechine hadden dan gronden uit de inheemse habitat van de plant in Europa, waar spekkruid groeit in harmonie met duizenden grassen en andere vaste planten. Dit suggereerde de onderzoekers dat ofwel Europese bodemmicroben een manier hadden ontwikkeld om (-) - catechine te elimineren of dat Amerikaanse gevlekte knoopkruidpopulaties meer van het toxine produceren. De Europese buren van de plant zijn ook minder gevoelig voor de chemische stof; in tegenstelling tot hun Noord-Amerikaanse tegenhangers, bloeiden de inheemse grassen in (-) - catechin-grond.
Erkennend dat Europese planten misschien een manier hadden ontwikkeld om met de chemische stof om te gaan, brachten de wetenschappers op zoek naar Noord-Amerikaanse planten met hetzelfde vermogen. Tot nu toe hebben de groepen van Callaway en Vivanco ongeveer tien verschillende soorten gevonden die resistentie vertonen. Ridenour probeert nu bluebunch tarwegras te kweken, met als doel een inheemse soort te produceren voor herbeplantingsinspanningen.
Een andere benadering is het beheersen van de knoopkruid met natuurlijke roofdieren. Jim Story, een entomoloog aan de Montana State University, is naar Centraal- en Oost-Europa gegaan op zoek naar insecten die gevlekte knoopkruid aanvallen. Door zijn inspanningen zijn zo'n 13 soorten kevers, motten en andere insecten vrijgegeven op gevlekte knoopkruidplagen in Noord-Amerika. Zijn huidige favoriet is een Roemeense wortel-saaie kever bekend als Cyphocleonus achates, een half-inch-lang insect dat zich voedt met gevlekte knoopkruidbladeren en waarvan de larven zich voeden met de penwortel van de plant. Het verhaal zegt dat uitgebreide testen zijn gedaan om te proberen ervoor te zorgen dat geen van de gevlekte knoopkruidroofdieren smaak hebben voor Noord-Amerikaanse planten.
Toch is er reden om te geloven dat de strategie van het roofdier averechts werkt. Callaway, Vivanco en verschillende collega's hebben in een niet-gepubliceerde kasstudie aangetoond dat gespot knoopkruid reageert op enkele insectenaanvallen door de productie van (-) - catechin te verhogen.
Een onderzoek naar een 'natuurlijke' insectenmethode voor het bestrijden van knapweed suggereert dat de genezing bijna net zo erg kan zijn als de ziekte. Sinds het begin van de jaren zeventig zijn Europese zaadkopvliegen vrijgegeven om gevlekte knoopkruid in het hele land te bestrijden. De Amerikaanse Forest Service-ecoloog Dean Pearson heeft ontdekt dat hertenmuizen zich op vlieglarven in de gevlekte knoopkruidbloemen schrokken. De muizen aten elk tot 1200 larven per nacht tijdens de zware winter in Montana, en kregen maar liefst 85 procent van hun dieet van hen. De populaties van hertenmuizen verdubbelden en verdrievoudigden zelfs in door vlekken gevlekte knoopkruid.
Het probleem is dat hertenmuizen dragers zijn van het hantavirus. Sinds 1993 heeft deze zeer dodelijke kiem meer dan 100 mensen gedood, voornamelijk in de westelijke Verenigde Staten, met enkele gevallen zo ver weg als Maine en Florida. In de door gevlekte knapweed besmette heuvels rondom Missoula, waar de Europese zaadkopvlieg alomtegenwoordig is, is het aantal met hantavirus geïnfecteerde hertenmuizen omhooggeschoten. En gezien het feit dat de Europese zaadkopvlieg nu wordt vrijgegeven in de oostelijke Verenigde Staten om gevlekte knoopkruid te beheersen, roept het de mogelijkheid op dat het hantavirus daar ook kan escaleren, zegt Pearson.
Voor nu probeert Missoula gevlekte knoopkruid te beheersen op zijn 4000 hectare groot park en open ruimte met een 300-koppige kudde schapen. "In tegenstelling tot andere grazers, houden schapen van knoopkruid, en we vinden dat ze behoorlijk goed in staat zijn om de plaag te beheersen", zegt Marilyn Marler, de coördinator van de open-ruimte wiet van Missoula.
Zou Wayne Slaght ooit denken aan grazende schapen op de Two Creek Ranch? Er is een historische vijandigheid tussen schapen- en veeboeren, als gevolg van bereikoorlogen in de late jaren 1800 over weiderechten. Misschien zou het dan ook geen verrassing moeten zijn dat de vraag een opgetrokken wenkbrauw, een doordachte blik en een rustige hoofdschudding teweegbracht: "Ik denk dat ik zal wachten op iets beters."
