---

Planten praten – maar niet zoals je denkt

Vorig jaar kocht m’n moeder twee peperplantjes, en plaatste ze naast elkaar in de tuin. Op een dag merkte ze dat bij een plant de bladeren zo goed als wegwaren, opgegeten door een hongerig insect. Een rups of misschien een slak. Welke wist ze niet. Maar ze merkte dat de andere peperplant, die ernaast stond, ongedeerd was, alsof het niet zo lekker was als z’n bijna helemaal opgegeten buur.

Wat gebeurde hier? Heeft de aangevreten plant z’n buur gewaarschuwd. Praten planten echt met elkaar of is het allemaal maar chemie met een menselijk sausje.

Wat is communicatie

Maar eerst waar hebben we het over als we het over pratende planten hebben. Praten tussen mensen is redelijk duidelijk. Iemand zegt iets, of dit nu door te praten, met geschreven woorden of soms zelfs met plaatjes gebeurt, om een boodschap over te brengen waarop hun publiek op kan reageren. Er zit een vorm van intentie achter de boodschap. Iemand die in zichzelf praat wordt niet gezien als iemand die op dat moment communiceert.

Dus hoe vertalen we dat naar planten. De simpelste definitie kan zijn dat een plant een signaal produceert waarop een ander organisme, plant of anders, reageert. Het verandert z’n gedrag, zoals de peperplant die door het waarnemen dat z’n buur werd opgegeten stoffen produceerde om z’n eigen bladeren minder smakelijk te maken.

Het is overduidelijk dat planten niet vocaal praten. Nog kunnen de signalen die planten produceren voor communicatie vertaald worden naar gesproken communicatie waaraan wij gewend zijn. Planten gebruiken voor hun communicatie moleculen die ze soort van los laten in een ‘luid op reuk gebaseerde groep chat’. Maar dat is hoe een mens het zou omschrijven aan andere mensen zodat die een gevoel kunnen krijgen voor de wereld waarin planten leven.

Het is net alsof we onszelf niet kunnen helpen om planten een beetje meer menselijk te maken wanneer we over ze praten. We projecteren onze menselijke eigenschappen op planten. Dit is een van de redenen waarom wetenschappers terughoudend zijn om termen zoals ‘taal’, ‘pijn’, en ‘intelligentie’ te gebruiken wanneer ze over planten praten.

Dit schrijvende doet me herinneren aan m’n PhD supervisor die me op m’n kop gaf voor het zeggen dat cellen iets ‘besloten’. Hij had gelijk natuurlijk. Maar door de emotie uit de boodschap te halen maken we de boodschap niet alleen duidelijker maar ook minder herkenbaar.

Nu we dat uit de weg hebben, vertel ik je het echte niet-vermenselijkt verhaal van pratende planten. Want praten doen ze, ze kunnen echte kletskoppen zijn. Oké dat was de laatste menselijke metafoor, hier gaan we.

Aangevallen pepers

Wat gebeurde er met deze peperplanten tussen het moment dat de eerste werd aangevreten en de tweede onsmakelijk werd. Op het moment dat een insect begint te eten aan een plant veroorzaakt het schade aan een of meerdere plantencellen. Dit pikken de cellen op met een van de vele sensoren die ze in hun membraam hebben. Daarnaast hebben planten geleerd om specifieke moleculen te herkennen die aanwezig zijn in het speeksel van insecten. Het detecteren van een of beide resulteert in het slaan van alarm.

Je kan dit alarm slaan zien als een stroompje dat zich van cel naar cel beweegt. Van de wond spreidt het zich uit door de rest van de plant. Elke cel waar dit stroompje langskomt begint met het optuigen van z’n verdedigingsprogramma, bestaande onder andere uit het produceren van vluchtige organische stoffen, of te wel geur moleculen.

Deze geur moleculen zijn kleine moleculen die kunnen vervliegen en door de lucht kunnen reizen. Wanneer we de geur van pas gemaaid gras of net gekneusde blaadjes mint ruiken, dan ruiken we een mix van uitgestoten vluchtige organische stoffen. Planten gebruiken die voor hun communicatie.

De geuren die een plant uitstoten na een herbivore aanval zijn opgedeeld in twee groepen. De eerste zijn de groen bladerige vluchtige stoffen, bestaande uit zes carbon alcoholen, sesquiterpenen en homoterpenen. Al binnen enkele seconden na de schade stoot de plant deze stoffen uit. Hun snelle productie danken ze aan de voorbereidingen van de plant die precursors van deze stoffen in hun membranen opslaan. Maar daar blijft het niet bij. Na een aantal uur stoten aangevreten planten een tweede salvo van geurstoffen uit. Deze keer terpenen en aromatische stoffen bevattende.

Buurplanten

Buurplanten pikken deze geuren, zowel de eerste als de tweede ronde, op. De geurmoleculen zweven via de poriën, huidmondjes, hun bladeren binnen. Daar, net zoals in onze neus, zitten de bladcellen vol met receptoren die deze geurstoffen waarnemen. Al moet ik hier eerlijk zijn, de meeste van de receptoren zijn nog niet geïdentificeerd, gedeeltelijk omdat deze receptoren in planten helemaal niet lijken op die in onze neus. Maar wetenschappers weten dat er receptoren aanwezig moeten zijn vanwege wat er daarna gebeurt.

Alleen wanneer planten vluchtige organische stoffen van planten waarnemen die worden aangevallen zetten ze hun verdediging op scherp. Dus, na het waarnemen van het stress signaal van zijn buurplant die wordt opgegeten slaat de niet aangevallen peperplant in mijn moeders tuin alarm, ook dit keer door een stroompje door de plant te sturen.

Maar in tegenstelling tot z’n buur die wordt opgegeten, gaat de verdediging van de niet aangevreten plant nog niet volop aan. Ze zorgen dat de verdediging klaarstaat, een proces dat wetenschappers primen noemen. Zodat wanneer de vraatinsecten komen, ze twee keer zo hard terugslaan.

Dit primen beslaat het omzetten van de moleculen uit de geurboeketten van hun aangevreten buur in niet vluchtige toxische en slecht smakende stoffen die maakt dat plantenetende insecten niet meer van dat blad willen eten. Geprimede planten produceren daarnaast ook hun eigen toxische en slecht smakende stoffen samen met enzymen die het verteren van plant materiaal tegenhouden.

Het laatste dat geprimede planten doen is het produceren van buitenbloemige nectar om roofinsecten aan te trekken. Deze insecten leggen eieren in de plantenetende insecten, jagen op ze om hun jongen te voeden, of eten de plantenetende insecten zelf op, maar roof insecten doen zich ook tegoed aan buitenbloemige nectar.

Wat is het voordeel voor de gewonde planten

Nu kan het zijn dat je je afvraagt of deze verwonde planten hun geurstoffen afgeven alleen maar om hun buren te waarschuwen, of dat er ook nog een voordeel voor zichzelf inzit.

Nou dat is er, en best wel wat. Herinner je hoe de waarneming van stress geuren de verdediging opgang bracht bij de buurplanten? Hetzelfde gebeurt voor de ver van de wond locatie gelegen weefsels van de aangevreten plant. Vluchtige stoffen bereiken deze plekken sneller dan dat stroompje na waarneming van vraat.

Maar deze afgegeven geurstoffen helpen ook met het afstoten en soms zelfs het doden van de aanvallende plantenetende insecten. Daarnaast zijn ze signalen voor roofwespen, mijten en mieren dat er prooi voor ze te halen valt. Deze roofinsecten helpen vervolgens met het reduceren van de hoeveelheid plantenetende insecten.

De vrijgekomen vluchtige organische stoffen helpen ook met het beperken van de schade die de vraatzuchtige insecten aanrichten. Ze doden potentiële ziekteverwekkers die deze hongerige insecten met zich meebrengen, en sluiten de door insecten gemaakte wonden.

Dus, planten kletsen, met behulp van geurstoffen, wanneer ze gewond zijn. Tegen zichzelf en naar roofinsecten. Niet noodzakelijk direct met hun buren. Die buur is gewoon een ‘luistervink’ van een gesprek dat gaande is binnen z’n gehoor, of moet ik zeggen reuk, bereik.

Planten ‘praten’ niet alleen wanneer ze gewond zijn. Het lokken van insecten om hun bloemen te bezoeken met aantrekkelijke geuren, of het nu de zoete geur van rozen is, of de scherpe geur van rottend vlees van de kadaverbloem, zijn waarschijnlijk de bekendste voorbeelden van planten communicatie.

Ondergronds

Maar de communicatie beperkt zich niet tot het leven boven de grond. Ondergronds communiceren planten net zo veel, zoniet meer. Planten gebruiken vluchtige maar ook niet-vluchtige stoffen voor hun communicatie met bacteriën, schimmels, en archaea, en wanneer nodig naar de wortels van andere planten om te laten weten dat ze uit de weg moeten blijven.

Om te beginnen rekruteren planten microben met het afgeven van kleine moleculen zoals suikers en aminozuren. Om ervoor te zorgen dat alleen die microben die gewenst zijn blijven, stoppen planten toxische stoffen erbij. Planten gebruiken deze toxische stoffen ook om naderende wortels van buurplanten weg te houden. Daarnaast, net zoals bovengronds, geven planten ondergronds specifieke stoffen af om microben aan te trekken die kunnen helpen met dingen zoals de opname van voedingstoffen en water.

Mycorrhiza, een groep schimmels die intieme interacties aangaat, ze vormen een symbiose, met planten door zich letterlijk in cellen te nestelen, staan bekend om het leveren van een helpende hand. Al doen ze het niet voor niks, ze krijgen suikers van de plant in ruil voor de geleverde voedingstoffen en water.

Dit zo lezende kan het zijn dat dit je doet denken aan mycorrhiza die alle planten met elkaar verbinden, zoals de wood-wide-web narratief suggereert. En alhoewel schimmels met meerdere planten in verbinding kunnen staan, is een betere analogie hiervoor de afgesloten intranetnetwerken binnen bedrijven en organisaties. Daarnaast hebben zowel planten als mycorrhiza voorkeuren met wie ze een symbiose aangaan. Waarbij de schimmel vaak maar met een beperkt aantal planten in verbinding staat. En ja, sommige van die netwerken kunnen groot worden, net zoals sommige bedrijven.

Maar, en dit is belangrijk om te vermelden, omdat hier de intranet analogie stopt. Alhoewel het duidelijk is dat er communicatie is tussen de schimmel en elke individuele plant waarmee het in contact staat. Maar of de schimmel ook als een boodschappenjongen tussen planten functioneert is minder duidelijk.

Neem bijvoorbeeld tomatenplanten wiens wortels in contact staan via een mycorrhyza. Als een van die planten wordt aangevreten door een hongerige rups, dan bereiden de andere planten zich voor op een aanval. Zelfs als ze geen van de bovengronds afgegeven geurstoffen waarnemen omdat een wetenschapper containers over het bovengrondse deel van de plant heeft geplaatst. Nu is duidelijk dat dit laat zien dat die niet aangevallen planten een soort van een signaal krijgen dat ze aanzet om hun verdediging voor te bereiden. Maar of dit signaal direct van de aangevallen plant komt, of van de schimmel die z’n koolstofbron wil beschermen, dat is nog niet duidelijk.

Voordelen van al dat praten

Dus, planten praten veel, of beter gezegd ze geven veel vluchtige organische moleculen en ander kleine moleculen af die als boodschappers en signalen functioneren voor andere organismen, of dit nu planten, insecten, of microben zijn. Deze signalen kunnen bedoeld zijn voor specifieke ontvangers, zoals een bestuiver of mycorrhyza schimmel, maar ook meer algemeen. Maar ze hebben allemaal een functie, een voordeel voor de plant die ze produceert. Opnieuw, het duidelijkste voorbeeld zijn de vluchtige stoffen geproduceerd om bestuivers aan te trekken die stuifmeelkorrels van de ene bloem naar de andere bloem brengt en deze zo bestuift.

Maar, aangevallen planten ‘waarschuwen’ hun buren niet bewust, omdat, zoals je zojuist hebt gelezen, zelfs de afgiften van vluchtige stoffen tijdens een herbivore aanval voornamelijk in het voordeel is van de aangevallen plant. Dat betekent niet dat buurplanten geen voordeel halen uit het ‘afluisteren’ van het gesprek dat naast hun gaande is.

Praten met geluid?

Tot nu toe heb ik het gehad over hoe planten communiceren met behulp van chemie. Hiervoor is voldoende bewijs. Zelfs al is er nog veel onbekend, neem bijvoorbeeld die geur receptoren.

Maar sommige andere vormen van planten communicatie trekken de aandacht. Communicatie via geluid. Bijvoorbeeld dat planten ultrasonische geluiden produceren waar andere planten dan weer op reageren. Deze bevindingen, ook al liggen ze er al een tijdje, zijn nog steeds betwist en voorlopig. In de wetenschap verdienen bevindingen die voorbij het in kaart gebrachte terrein gaan een extra kritische blik. En, als irritant als dit ook is voor deze opwindende bevindingen, dit is met een goede reden, het zal namelijk niet de eerste keer zijn dat de grond onder een wetenschappelijke bevinding minder stevig is dan gedacht.

Dit is niet gezegd hebbende dat deze bevindingen geen aandacht verdienen, dat doen ze en als het even kan met die extra kritische blik. Maar dat is voor een toekomstig stuk, om te voorkomen dat dit stuk twee keer zo lang wordt.

Hier staan we

Planten communiceren overduidelijk met de buitenwereld, alleen niet met behulp van woorden of een equivalent daarvan, maar met behulp van geuren die mengen en zich verspreiden. Verrassend genoeg communiceren planten voornamelijk met niet planten. Een beetje zoals wanneer een mens alleen zou communiceren met zeg honden of insecten maar niet met andere mensen. Dit kan begrijpelijk genoeg vreemd voelen voor ons. Ik denk dat dat de reden is waarom wij, wetenschapscommunicatoren en journalisten er zo van houden om ze iets menselijker te maken door te zeggen dat ze ‘om hulp schreeuwen’ en hun buren ‘waarschuwen’. Niet dat planten dat nodig hebben, die communiceren zelf prima.

---