VU Magazine 1995 - pagina 30

FEATURE

JOHN E.

DALE

GROENE

KRACHT

Het lijkt de droom van elke energie-deskundige: een complexe, biochemische energiecentrale, met een infrastructuur van pijpleidingen, buizen en ventilatiegaten, die zichzelf weet te ontwikkelen uit een nietig klompje van slechts honderd cellen. Goethe had er zo'n tweehonderd jaar terug al oog voor. Maar pas recentelijk hebben plantfysiologen een begin van inzicht verworven in het wonderbaarlijke en onstuimige proces dat tot bladgroei leidt.

W

e zijn nu in staat om de ontwikkeling van bladeren nauwgezet te bestuderen, omdat de ontwikkelingsgangen van de Natuur nu allemaal, stap voor stap, onder onze ogen plaatsvinden." Deze op het oog onbetekenende zin is in feite een opmerkelijk citaat van een opmerkelijk man. Johann Wolfgang von Goethe, die leefde van 1749 tot 1832, was in dat tijdperk van intellectuele en politieke reuzen een van de intelligentste en oorspronkelijkste denkers ter wereld. Hoewel hij misschien het meest bekend werd vanwege zijn gedichten en toneelstukken, heeft hij, als een ware universele geest, ook bijdragen geleverd aan de geologie, de natuurkunde, de biologie, en vooral ook aan de plantkunde. Al meer dan een eeuw vóór Goethe waren natuurkundigen technisch in staat bladgroei te onderzoeken; maar niemand benutte die mogelijkheid totdat Goethe verklaarde dat het veld open lag en rijp was voor onderzoek. Goethe was een frequente gast van de botanische tuinen van Europa. Een van zijn bezoeken, aan de botanische tuin in Padua, had vérstrekkende gevolgen. Hij verzamelde bladeren van een palmboom, legde ze op volgorde van jong naar oud, en merkte dat ze een vormenreeks vertoonden van eenvoudig naar complex en weer terug naar eenvoudig. Hij raakte gefascineerd door het idee van vormveranderingen en publiceerde de vruchten van zijn onderzoek in 1790 onder de titel 'Versuch die Metamorphose der Pflanzen zu erklaren'. Daarin bracht hij de toen nieuwe veronderstelling naar voren, als zouden de bloemdelen van planten gevormd worden uit aangepaste bladeren,- een zienswijze die onder plantkundigen nu algemeen geaccepteerd is. Over de functie van bladeren schreef Goethe: "Experimenten hebben uitgewezen dat de bladeren van planten verschillende gassen opnemen en die combineren met de interne vochten (...) en op die manier de groei van de naburige knoppen stimuleren. De experimenten waarvan in dit citaat sprake is, werden tegelijk met Goethe's eigen onderzoek uitgevoerd,allereerst door de Engelsman Joseph Priestley, wiens vroege experimenten in 1772 in Londen werden bijgewoond door Benjamin Franklin; vervolgens door een vriend van Priestley, de Nederlander Jan Ingen-Housz, die in Wenen werkte; en tenslotte in Geneve door de Zwitserse natuurWETENSCHAP,

CULTUUR

kenner en scheikundige Nicolas Theodore de Saussure. Deze onderzoekers legden de experimentele basis voor wat nu bekend staat als fotosynthese: de ontdekking dat het groene weefsel van planten, met name de bladeren, onder invloed van licht, koolzuurgas opnemen en zuurstof afgeven, en daarbij stoffen aanmaken die de groei van de plant mogelijk maken. Als Goethe een experimenteel onderzoeker was geweest, had zijn interesse in vormen en gedaanten hem ertoe kunnen leiden te bestuderen hoe de onderliggende bladstructuur de fotosynthetische functie van het blad ondersteunt. Zijn semi-filosofische benadering heeft hem echter andere wegen doen inslaan. Andere onderzoekers concentreerden zich op de mechanismen en de precieze biochemie van fotosynthese, maar zij verwaarloosden de even fundamentele kwesties van groei en vorm: waardoor wordt bepaald waar een blad aangroeit? Wat zet die groei in gang? Hoe ontwikkelt zich zo'n complexe biochemische energiecentrale, met een infrastructuur van pijpleidingen (aderen), buizen (intercellulaire ruimten) en ventilatiegaten (stoma's of huidmondjes), uit een nietig klompje van zo'n honderd cellen? Pas in de afgelopen decennia hebben plantfysiologen, uitgerust met de krachtige instrumenten van de moderne celbiologie en de moleculaire biologie, een begin van inzicht verworven in het verband tussen de werking van het volgroeide blad en wat er plaatsvindt tijdens de groei. Hoewel er nog veel werk te doen valt, ligt nu voor het eerst een ware synthese van structuur en functie in het verschiet. PARADOXAAL

Bladeren zijn overal. Ze vormen een integraal onderdeel van het landschap in alle omgevingen, een enkel uitzonderlijk vervuild stadsmilieu daargelaten. In de lente kan een flinke esdoorn 45 vierkante meter bladeren opleveren, met een totaalgewicht van meer dan honderd kilo. In de loop van de zomer geven die bladeren zo'n zesduidend kilo water af en halen ze ongeveer vijfhonderd kilo koolzuurgas uit de dampkring door middel van fotosynthese. Als de bladeren die alle bomen en planten ter wereld jaarlijks gezamenlijk voortbrengen, uitgespreid

et) SAMENLEVING

28

- JANUARI/FEBRUARI

199s

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Terug naar resultaten Printen