Klonen op de kwelder

vrijdag 25 november 2011

Door Tim van Oijen

 


Sommige plantensoorten zijn in staat om zich aseksueel voort te planten, oftewel te klonen. Dit kan leiden tot velden van honderden vierkante meters groot waarvan alle plantjes genetisch volledig identiek zijn. Ook op de kwelders van Schiermonnikoog wordt druk gekloond. Wetenschappers onderzochten hoe kwelderbeheer in de vorm van maaien, begrazen of juist niets doen het klonen door de plant zeekweek beïnvloedt.


Het woord ‘klonen’ wordt meestal geassocieerd met een kunstmatige manier van voortplanten maar vindt ook in de natuur plaats. Planten klonen door lange uitlopers te maken waaruit nieuwe plantjes kunnen groeien. Door deze zogeheten vegetatieve groei kunnen enorme netwerken ontstaan van planten die allemaal met elkaar verbonden zijn. De grootste kloon ter wereld is te vinden in de Amerikaanse staat Utah. Daar staat een groep van tienduizenden genetisch gelijke ratelpopulieren.


Zeekweek

Op de kwelders in het waddengebied is een voordurende competitie gaande tussen plantensoorten die zich via uitlopers uitbreiden. Eén van hen is de zeekweek (Elytrigia atherica), tot 2005 bekend als strandkweek. Deze soort is kenmerkend voor de oudere, hoger gelegen delen van de kwelders. Zeekweek combineert net als veel andere planten vegetatieve groei met seksuele voortplanting via zaden. De rol van beide voortplantingsstrategieën hangt af van de manier van kwelderbeheer, ontdekten wetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen en partnerinstituten.


Het onderzoek is gedaan op de Oosterkwelder op Schiermonnikoog en maakt gebruik van proefvelden die hier al in 1972 zijn aangelegd. Naast elkaar liggen drie vakken waarop verschillende vormen van beheer zijn toegepast. In één vak wordt jaarlijks gemaaid, in een ander vak grazen van mei tot oktober koeien en in een controlevak wordt juist niets gedaan. Niets doen leidt tot een eentonige kwelder waarop voornamelijk zeekweek groeit. De begraasde en gemaaide vakken zijn daarentegen slechts voor een paar procent met zeekweek bedekt.


Moleculaire technieken

De wetenschappers wilden weten of de enorme uitbreiding in het controlevak vooral door middel van uitlopers, dus door klonen, had plaats gevonden. Hiertoe is de genetische variatie tussen de planten met moleculaire technieken onderzocht. Vervolgens is het controlevak vergeleken met de andere vakken. Hoe meer er gekloond is, hoe lager de genetische diversiteit. Als de planten zich daarentegen via zaden verspreiden, worden de genen van de ouderplanten steeds gemixt en is de diversiteit wel hoog.


Dat zeekweek zich door klonen ver kan uitbreiden werd uit de studie onmiddellijk duidelijk. Sommige genetisch identieke planten stonden op meer dan veertig meter afstand van elkaar. De genetische diversiteit was lager in het controlevak dan in het gemaaide vak. Er werd zonder beheer dus inderdaad meer gekloond. De wetenschappers hebben hier een aantal mogelijke verklaringen voor. Ten eerste kan het ontstaan van gaten in de vegetatie bij het maaien helpen bij de kieming van zaden. De dichte begroeiing met zeekweek in het controlevak kan de ontwikkeling van zaden daar bemoeilijken, met name door lichtgebrek. Tenslotte is er in dit vak door het grote aantal planten meer strijd tussen soortgenoten (intraspecifieke concurrentie). Als hierbij de sterkste winnen, dan leidt dit ook tot een afname in de genetische diversiteit.
Grazende en stampende koeien zouden in theorie ook tot een grotere genetische diversiteit kunnen leiden omdat hierdoor gaten in de vegetatie vallen waar zaden tot ontwikkeling kunnen komen. Echter doordat de koeien regelmatig terug komen, is de kans groot dat de nieuwe zaailingen ook weer worden opgegeten. Hierdoor is de genetische diversiteit in begraasde vakken iets lager dan in gemaaide vakken.


Koeien voor variatie

Zeekweek is een snel groeiende plant die de strijd om voedingsstoffen en licht uiteindelijk vaak van andere kwelderplanten wint. De met zeekweek bedekte hoge kwelders vormen het laatste stadium van de kweldersuccessie (zie WadWeten Kwelders onder de aandacht). Vroeger trad op de kwelders door afslag of overstroming van nature verjonging op. Tegenwoordig moet door actief beheer veroudering worden tegengegaan om soorten als de paarse lamsoor en de zeeaster te behouden. Met de verworven kennis uit de veldproeven sturen beheerders de kwelderontwikkeling zodanig bij dat de beleving en de waardering door het publiek hoog blijft en de kwelders niet veranderen in uitgestrekte zeekweekklonen.


Bronnen

Veeneklaas, R. M., A. C. Bockelmann, T.B.H. Reusch en J.P. Bakker (2011). Effect of grazing and mowing on the clonal structure of Elytrigia atherica: a long-term study of abandoned and managed sites. Preslia, 83 (3), p.455-470. ISSN 0032-7786. eprints.ifm-geomar.de/12214/
Scharroo, J. (2010). Immense populierenklonen verouderen ook. Bionieuws 13, 4 september 2010. www.bionieuws.nl/artikel.php?id=5472&print=1
www.natuurkennis.nl/index.php?hoofdgroep=2&niveau=3&subgroep=108&subsubgroep=1024&subsubsubgroep=490
www.natuurkennis.nl/index.php?hoofdgroep=2&niveau=4&subgroep=108&subsubgroep=1024&subsubsubgroep=490&deel=inst
www.ecomare.nl/ecomare-encyclopedie/organismen/planten/bloemplanten/grassenfamilie/strandkweek/

 

De foto boven dit artikel is gemaakt door Jan Kelderhuis - www.afanja.nl

 

 



Artikel WadWeten

Het wekelijkse artikel WadWeten verschijnt in de digitale nieuwsbrief en op de websites van de Waddenvereniging en Waddenacademie. In deze serie artikelen wordt het waddengebied beschreven vanuit verschillende onderzoeksdisciplines, zoals de biologie, de geologie en de cultuurhistorie. Een wetenschappelijke benadering in heldere taal. De berichten worden beurtelings geschreven door wetenschappers van Ecomare, de Waddenacademie en de Waddenvereniging.

In 2010 werden een aantal WadWeten artikelen gebundeld in het boekje Waddenwijsheid (ISBN 9789087410230). Begin 2015 kwam er een vervolg: Meer Waddenwijsheid. Het rijk geïllustreerde boek geeft antwoorden op vragen als: welke beestjes krioelen er in het zand, welke wadvogels werden gegeten in de terpentijd, hoe oud wordt een zwaardschede, welke stormen zijn gevaarlijk voor de Wadden. Dit prachtige boek boordevol Waddenkennis is verkrijgbaar bij de boekhandel voor € 12,90 (ISBN 9789087410322).

Ecomare Waddenacademie Waddenvereniging