Gedurende haar hele jeugd én studietijd leed Rashmi Sasidharan (43) aan plant blindness. Een aandoening die 25 jaar geleden in het leven geroepen werd door twee Amerikaanse botanici en die zich als volgt laat definiëren: ‘de onmogelijkheid om de schoonheid, het belang en de unieke biologische eigenschappen van planten te zien en te appreciëren, en de neiging om planten als minderwaardig te beschouwen ten opzichte van dieren’. Een aandoening die vrijwel iedereen heeft, kortom – want lopen we niet allemaal weleens door een bos of over een grasveld zonder het te zien als méér dan slechts een groen decor?
Wat Sasidharans geval zo uitzonderlijk maakt is dat ze onlangs geïnaugureerd is als hoogleraar plant stress resilience aan de Universiteit Utrecht. Op 13 juni sprak ze haar oratie uit – en de hoop om plant blindness ook bij anderen te genezen. „Planten zijn echt cool als je de moeite neemt om ze te leren kennen.”
De plantenblinde is plantenprofessor geworden. Hoe kan dat?
„Tijdens mijn studie biochemie vond ik planten oersaai. Ik ben opgegroeid in Kerala, een Zuid-Indiase deelstaat aan de kust, bekend om z’n kokospalmen – maar ik had niets met die bomen. Ik was veel liever in het lab. Totdat zich de mogelijkheid voordeed om te gaan promoveren in Calgary, in Canada. Tijdens mijn studie had ik veel gewerkt aan enzymen en deze positie ging over de enzymen in de celwanden van planten en ik wilde zó graag mijn vleugels uitslaan, weg uit India… Ik weet niets van planten, zei ik nog tegen mijn supervisor. Die stelde me gerust: als je weet wat een plant is, dan is dat voldoende.
„Maar eenmaal tijdens mijn promotie raakte ik steeds meer geïnteresseerd in de héle plant. Ik deed onderzoek aan de reactie op zonlicht en schaduw van Stellaria longipes, een bloem uit de anjerfamilie. Aanvankelijk keek ik dus alleen welke enzymen ervoor zorgden dat de planten reageren op veranderingen in het zonlicht, maar tijdens veldwerk in de Rocky Mountains raakte ik algauw overweldigd door de talloze manieren waarop planten op hun omgeving reageren. Het zijn absoluut geen passieve wezens zoals vaak wordt gedacht. Ik vergelijk ze het liefst met het tekenfilmfiguur Barbapapa. Die past zich ook perfect aan de omstandigheden aan.”
Ze kunnen onderscheid maken tussen de schaduw van een opdringerige buurbloem of de tijdelijke schaduw van een voorbijdrijvende wolk
Wat voor Barbapapa-eigenschappen hebben planten dan?
„Neem die reactie op zonlicht. Sowieso is het al fascinerend hoe planten met elkaar concurreren om zonlicht, dat een overschaduwd individu een langere steel en minder bladeren ontwikkelt om sneller naar het licht te groeien. Maar binnen één soort kan dat zich heel anders uiten. Individuen van Stellaria longipes die op de prairie groeien en gewend zijn aan de competitie van talloze soortgenoten kunnen bijvoorbeeld onderscheid maken tussen de schaduw van een opdringerige buurbloem of de tijdelijke schaduw van een voorbijdrijvende wolk. Hun soortgenoten die in bergachtiger gebied groeien kunnen dat niet, doordat ze veel minder dicht op elkaar staan is daar ook geen noodzaak toe.
„Na mijn promotie ben ik me gaan verdiepen in de reactie van planten op te veel water. Want ook in overstromingsgebieden ontwikkelen ze fascinerende trucs om te overleven.”
Hoe weet een plant dat hij overstroomd wordt?
„In feite stikt zo’n plant dan. Hij kan niet meer goed CO2 en zuurstof uitwisselen, en daardoor wordt de ademhaling en de fotosynthese belemmerd. Bovendien treedt het plantenhormoon ethyleen op als overstromingswaarschuwing. Zodra de plant het benauwd krijgt, neemt de hoeveelheid ethyleen razendsnel toe. Het hormoon zorgt ervoor dat de overlevingsstrategieën van de plant in werking worden gesteld. Zo worden de bladeren geel en sterven af – de oudste, buitenste bladeren als eerste. Dat lijkt in eerste instantie een nadeel. Maar het meristeem, een groepje cellen in de stengel- en worteluiteinden van waaruit nieuw plantweefsel kan worden gevormd, blijft zo lang mogelijk intact. De suikers uit de verwelkte bladeren kunnen in de tussentijd dienen als voedingsstoffen voor het meristeem. Alleen als de overstroming te lang aanhoudt, sterft de gehele plant. Ténzij die plant dus nog een truc heeft en opgewassen is tegen het water.”
Reageren alle overstroomde planten op dezelfde manier?
„Zeker niet. Dat blijkt alleen al als je twee soorten zuring vergelijkt, Rumex palustris en Rumex acetosa, die je allebei kunt tegenkomen in Nederland. De eerste soort groeit bij overstroming extra snel de lucht in en laat een deel van de eigen cellen afsterven. De luchtholtes die daardoor ontstaan, de aerenchyma, werken als een snorkel. Rumex acetosa hanteert een meer afwachtende strategie en stopt met groeien tot de overstroming voorbij is. Die verschillende strategieën hebben ook te maken met hun groeiplek. Rumex palustris komt veel vaker onder water te staan, Rumex acetosa groeit hogerop is juist alleen de dupe bij zeldzame, grote overstromingen waar hoe dan ook geen enkele snorkel tegen helpt.”
Neem rijst. Lange tijd lag de focus op het verbouwen van de meest productieve variëteiten, maar die waren vaak kwetsbaar
Waarom is onderzoek naar overstroomde planten zo belangrijk?
„Allereerst is het door klimaatverandering een extra actueel vraagstuk. Er zullen vaker overstromingen ontstaan. Dat is ook interessant aan de zandraket, Arabidopsis thaliana, die door plantenwetenschappers vaak als ‘modelplant’ wordt gebruikt. In principe overstroomt die vrijwel nooit; de soort groeit gewoon op de stoep. Vakgenoten vonden het gek dat ik juist ook nieuwsgierig was naar de overstromingsstrategieën van die plant. Arabidopsis heeft geen hoogwatertruc, was de gedachte. Maar dat bleek onjuist: de plant bezuinigt tijdelijk ook op energie als hij onder water komt te staan. En inmiddels blijkt dat geen overbodige luxe, want met de huidige hoeveelheid regen gaat zelfs de zandraket soms kopje onder.
„Overstromingsonderzoek is ook relevant omdat het direct samenhangt met onze voedselvoorziening. Veel landbouwgewassen zijn verre van waterbestendig, en dat kan door die toenemende overstromingen een groot probleem opleveren. Overleven is vanuit landbouwperspectief niet voldoende voor een plant: we willen ook dat hij voedsel blijft leveren.”
Hoe kunnen plantenwetenschappers daaraan bijdragen?
„Neem rijst. Lange tijd lag de focus op het verbouwen van de meest productieve variëteiten, maar die waren vaak kwetsbaar bij klimaatverandering. Inmiddels wordt er veelvuldig gekruist met een overstromingsbestendige soort en is er ook meer interesse in zogeheten diepwaterrijst die in Vietnam groeit. Die kan overleven in water van 7 meter diep en wordt vanuit bootjes geoogst.
„Variëteit is het sleutelwoord. Dat geldt ook binnen de wetenschap. Voor grote onderwerpen als voedsel is interdisciplinair onderzoek noodzakelijk. Eigenlijk zijn we als wetenschappers zelf één grote Barbapapa-familie, elk met onze eigen trucs.”
