Plantkundigen hebben ontdekt waarom zijtakken van een stam of stengel niet verticaal groeien. Hetzelfde mechanisme dat ervoor zorgt dat planten de zwaartekracht kunnen trotseren, blijkt ook een horizontale groei te veroorzaken.
Bron: Wikimedia Commons/Bmdavll
De onderzoekers ontdekten dat de hoek waaronder zijtakken groeien niet afhankelijk is van de vorm van de stam, maar van de richting van de zwaartekracht. Net als de stam of stengel, zoeken de zijtakken naar een optimale groeirichting.
Wanneer de stengel van een plant scheef groeit, zal hij vanzelf weer rechtop buigen. In een plantenstengel zitten cellen met statolieten, de zwaartekrachtsensoren van de plant. Statolieten zakken naar het laagste deel van de cel. Wanneer de statoliet van plaats verandert, merkt de cel dat op en stuurt hij een groeihormoon (auxine) naar de onderkant van de scheut. Daardoor groeit de onderkant van de scheut sneller dan de bovenkant, en buigt de plant weer netjes omhoog.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
Groeicompensatie
Zijtakken lijken hetzelfde te doen. Ze groeien echter niet verticaal, maar juist onder een hoek met de stengel of stam. Hoe deze niet-verticale groei ontstaat, was voorheen onbekend. Wetenschappers van de universiteit van Leeds hebben nu ontdekt dat een tweede groeiversnellingen elkaar compenseren.
Wanneer de groei aan de onderkant van een zijtak versnelt dankzij auxine, ontvangt ook de bovenkant het groeihormoon. Daardoor wordt de verticale beweging gecompenseerd. Takken die vrijwel verticaal groeien, zoals bij een populier, krijgen weinig auxine voor de ‘compenserende groei’ tot hun beschikking. Takken die juist redelijk horizontaal groeien, zoals bij eiken, ontvangen veel compensatie-auxine.
‘Je kunt het vergelijken met een tank’, zegt plantkundige Stefan Kepinksi. ‘Als je een bocht wil maken, versnel je de rupsbanden aan een kant. Als je vervolgens weer rechtdoor wil rijden, maak je de snelheid aan beide zijden gelijk.’
De vondst onthult niet alleen wat er boven de grond gebeurt, maar vertelt ook wat over de groei van ondergrondse plantenwortels. Deze willen normaal gesproken juist met de zwaartekracht meegroeien, maar ontvangen de compensatie-auxine om uit te waaieren.
Gunstige groei
Door zijn wortels onder de juiste hoek te laten groeien kan een plant meer voedsel verzamelen. ‘Afhankelijk van het soort grond waarin hij staat, kan het bijvoorbeeld gunstig zijn om voedingsstoffen uit de toplaag van de grond te halen, of juist dieper te gaan. En voor een plant kan het bijvoorbeeld voordelig zijn steile takken te hebben, zodat ze de schaduw van andere planten ontwijken’, aldus Kepinski.
De plantkundigen hopen de vondst te gebruiken in de landbouw. Door het proces te ontrafelen, ‘kunnen we de architectuur van de plant optimaliseren om het beste uit gewassen te halen’, aldus Kepinksi.