Kunnen planten iets leren? Dit lijkt een onzinnige vraag: natuurlijk niet. Dit zal waarschijnlijk uw reactie zijn en eigenlijk was dat ook de mijne. De aanleiding om er over na te denken was het thema van de Natuurgids: ‘Natuurlijk onderwijs’. De redactie zal hierbij wel niet op de eerste plaats aan lerende planten hebben gedacht, maar ik schrijf meestal over planten dus ik keek even of het thema bruikbaar was in dat verband. Na het schrijven van dit artikel denk ik nog steeds dat je planten niets kunt leren. Maar ik weet nu dat niet lang geleden velen dachten dat het wel kon en eerlijk gezegd ik ben er ook niet meer helemaal zeker van.

Wilde planten en cultuurplanten op de rand van een graanakker

Lamarck en Darwin

De Franse bioloog Jean-Baptiste Lamarck leefde van 1744 tot 1829. Hij was een belangrijk bioloog en een voorloper van Darwin (1809-1882), want hij was er van overtuigd dat soorten zich ontwikkelen: evolutie dus. Zijn idee was dat als een plant of dier een bepaald orgaan veel gebruikt, dat orgaan zich sterker ontwikkelt en dat die eigenschap overgedragen wordt op zijn nakomelingen. Zijn bekendste voorbeeld is dat de zoon van de smid sterker zal zijn dan de zoon van de kleermaker. Zelfs als hij ongelijk heeft, is er het probleem dat de zonen van de smid waarschijnlijk inderdaad vaak sterker zullen zijn dan die van de kleermaker!

Op zich is het natuurlijk een briljante observatie dat de omgeving de ontwikkeling van een diersoort of plantensoort beïnvloedt. Lamarck had alleen geen idee hoe het mechanisme werkt dat dit veroorzaakt, evenmin als Darwin trouwens die het op veel punten eens was met Lamarck.

Tot op zekere hoogte vullen de twee theorieën elkaar ook aan. Stel een plantensoort komt terecht op een plaats die nogal extreme eisen stelt aan die soort bijvoorbeeld doordat het er regelmatig erg droog is. Als die soort zich kan handhaven, zal na een aantal generaties blijken dat de planten die er dan groeien veel minder moeite hebben met de erg droge omstandigheden: aanpassing door evolutie. Lamarck en Darwin waren het daar over eens. Lamarck zegt dan bijvoorbeeld: de omgeving dwingt het orgaan in de plant dat dient om water op te slaan, om extra hard te werken. Dat orgaan is dus goed ontwikkeld en dat wordt weer overgedragen aan de nakomelingen. Darwin stelt echter: er zijn planten binnen de soort die toevallig beter water kunnen opslaan en die overleven beter in deze omgeving (survival of the fittest) en krijgen dus meer nakomelingen.

Nogmaals, we moeten ons realiseren dat de genen toen nog niet ontdekt waren en beide heren eigenlijk geen idee hadden hoe hun evolutie eigenlijk werkte. Ze zagen alleen dat de omgeving planten en dieren in een bepaalde richting stuurt.

Boterbloemen langs het kanaal bij Ternaaijen

Lamarck is nog niet voorbij

Darwin lijkt de discussie hoe de evolutie werkt royaal te hebben gewonnen van Lamarck (los van de vragen die ‘intelligent design’ stelt bij de evolutie in het algemeen). De belangrijkste reden is dat er nooit een mechanisme is gevonden hoe de verworven eigenschappen van Lamarck overgedragen moesten worden aan de nakomelingen. Dank zij genen, DNA etc. is dat bij Darwin wel gelukt.

Maar daarmee zijn de ideeën van Lamarck niet verdwenen. Ze duiken op een wat ander terrein weer op. Al vele jaren wordt gediscussieerd over ‘nature or nurture’ of wel: komen bepaalde gedragingen (meestal van mensen) voort uit hun aanleg of uit hun opvoeding. In veel gevallen gaat het dan om extreem gedrag zoals bij misdadigers: is dat aangeboren of aangeleerd onder invloed van de omgeving? Nog niet zo lang geleden werd voor onze rechtbanken heftig betoogd dat de moordenaar er ‘eigenlijk’ niets aan kon doen, want zijn moeder had hem verwaarloosd of iets dergelijks.

Met onderzoek aan ééneiige tweelingen, die dezelfde genen hebben maar die los van elkaar op verschillende plaatsen zijn opgegroeid, probeert men onder andere antwoord te geven op de vraag wat is bepalend: aangeboren of aangeleerd. Of beide, maar wat is dan de bijdrage van ieder onderdeel? De resultaten zijn nog niet erg duidelijk heb ik begrepen.

Ik wilde eigenlijk over lerende planten schrijven maar ik heb nog één uitstapje nodig en wel naar de heren Karl Marx en Friedrich Engels. Zoals bekend hebben deze de theoretische basis gelegd voor het socialisme en communisme. Een van hun uitgangspunten is dat de mensen in hun tijd misschien niet deugden, maar dat dit vooral kwam door de omgeving waarin ze moesten leven: uitgebuit door het 19e-eeuwse kapitalisme. In een communistische heilstaat zouden de mensen zich heel anders gedragen: veel minder egoïstisch en veel meer gericht op de gemeenschap. Dit is natuurlijk puur de theorie van Lamarck.

De Sovjet heilstaat uit de tijd van Stalin was zeker niet de heilstaat die Marx in gedachte had. Maar het idee dat de omgeving direct mensen, maar ook planten en dieren, kan sturen was daar deel van de officiële doctrines. En dat heeft hele vreemde gevolgen gehad voor de lerende planten.

Lysenko wou planten wat leren

Lysenko was waarschijnlijk geen briljant bioloog maar wel een zeer trouw volgeling van Stalin. Dat laatste heeft waarschijnlijk meer bijgedragen aan zijn schitterende carrière in de Sovjet Unie, dan het eerste. Hiermee is Lysenko natuurlijk als wetenschapper volledig gediskwa-lificeerd. Waarschijnlijk terecht, maar hij was wel de man die probeerde om planten wat te leren al is daar op internet niet veel over terug te vinden. Zijn theorie was, in navolging van Lamarck, dat door de omstandigheden aan te passen de planten hun ‘gedrag’ zouden veranderen en dat het nieuwe (en gewenste) gedrag erfelijk zou worden. Veel heeft dit allemaal niet opgeleverd, behalve veel ellende en vervolging voor de biologen die meenden dat genen toch echt belangrijker waren. Lysenko claimde wel allerlei oplossingen voor de hongersnoden die toen heersten in de Sovjet Unie zoals granen met meerdere aren of met twee soorten aren bijvoorbeeld tarwe en rogge, maar praktisch leverde dit niets op. Na de dood van Stalin kon Lysenko nog een paar jaar doorgaan maar uiteindelijk heeft Darwin ook in de Sovjet Unie gewonnen.

Langpootmug op pluis van de paardenbloem

Lerende planten

Kunnen planten nou iets leren? Het is volstrekt niet wetenschappelijk maar het volgende is uit eigen ervaring. Enkele jaren geleden hadden wij een grasveldje, het woord gazon was zwaar overdreven, want de groene kleur kwam voor een flink deel van wilde grassen en mossen en de andere kleuren kwamen van een royale verzameling wilde bloemen. Alleen de paardenbloemen en de weegbree probeerde ik wat in toom te houden, want die grote rozetten drukken het gras wel heel erg weg. Dat wegsteken van de rozetten lukte niet zo best, dus ieder jaar bloeiden de paardenbloemen weer heel enthousiast tegen de tijd dat ik begon met maaien. Na de maaibeurt lag dan het hele grasveld vol met gele spikkels van de versnipperde paardenbloemen. Na een of twee maanden veranderde er wat. De paardenbloemen bloeiden nog steeds maar ze werden niet meer afgemaaid: de paardenbloemen hadden ‘geleerd’ dat ze hun bloemen niet op een lange steel moesten zetten, maar dat ze die dicht tegen de grond moesten houden! Het was minder opvallend maar de weegbree bleek tot dezelfde conclusie te zijn gekomen. Hoe moet je dit nou verklaren?

Een ander verhaal dat ik ooit ergens las. Kruipende boterbloem groeit, zoals meer planten met uitlopers, vaak op plekken met een wisselende waterstand. De uitlopers zijn dan handig: als het op een plek echt te nat wordt staat er vast wel een jong plantje aan een uitloper op een droger gedeelte en omgekeerd. Maar het verhaal was dat als de plant echt dreigt te verdrinken, hij één extra lange uitloper maakt en dat deze uitloper vaker dan het toeval toestaat, op een droge plek terecht komt!

Lerende planten, ik weet het niet. Op internet vind je wel voorbeelden maar dat is meestal om aan te tonen dat Darwin geen gelijk had en Lamarck wel. Blijkbaar is het pure toeval, dat in de evolutietheorie volgens Darwin zit, voor veel mensen toch een probleem.

Maar ik zou wel graag weten of planten gewoon iets kunnen leren. Als dat het geval is, hoeven ze het wat mij betreft niet door te geven hun nageslacht: ik vind de theorie van Darwin heel bevredigend. Helaas wordt dààr geen onderzoek naar gedaan. Blijkbaar hebben de bestrijders van Darwin en mensen als Lysenko dit soort onderzoek ‘besmet’ gemaakt. Jammer, ik had graag mijn ficus een paar kunstjes geleerd.

Jan van Dingenen - 2007