9 februari 2018
12 Februari: Darwin Dag

Nieuwe soorten ontdekken, net als Darwin

Waarom groeit 35% van alle planten ter wereld in tropische regenwouden in Zuid-Amerika? En waarom staan in Afrikaanse regenwouden geen palmen, en in Zuid-Amerikaanse wel? Evolutiebioloog Roy Erkens van de Universiteit Maastricht hoopt een stukje van deze puzzel te leggen met zijn onderzoek.

Hij wordt wel eens de ‘Freek Vonk van het zuiden’ genoemd. En inderdaad, hij praat net zo enthousiast over zijn werk als Freek en weet het net als de bekende Nederlander voor iedereen begrijpelijk te vertellen. Alleen richt deze bioloog zich niet op dieren, maar op planten. Eén plantenfamilie in het bijzonder: de Annonaceae (spreek uit als ‘annonasee’, met de klemtoon op het einde). Deze ‘zuurzakfamilie’ uit de tropen kent maar liefst 2500 soorten, net zoals de wintereik en de zomereik twee soorten eiken zijn. Erkens promoveerde erop aan de Universiteit Utrecht en doet er nog steeds onderzoek naar. “Ik probeer vooral de evolutionaire geschiedenis van één groep binnen de Annonaceae volledig te begrijpen, om als model voor de evolutie van het regenwoud te dienen. Deze groep heet Guatteria en bestaat uit ongeveer 180 soorten. Want waar al die tropische bossen vandaan komen, waarom juist daar zo’n enorme plantendiversiteit is, daar weten we eigenlijk nog weinig van.” Waarschijnlijk zijn factoren als temperatuur en vochtigheid van belang, maar waarom die temperatuur leidt tot meer planten, het mechanisme daarachter, is nog niet bekend. “We weten al van alles, maar eigenlijk ook heel weinig.”

Nieuwe genetische technieken
Waarom de 180 soorten van Guatteria juist in Midden- en Zuid-Amerika voorkomen, is dan ook nog een raadsel, evenals hun onderlinge verwantschap. “Dankzij nieuwe genetische technieken kunnen we tegenwoordig familiestambomen van planten maken. Ik neem blaadjes uit het regenwoud mee, daar halen we DNA uit dan blijkt bijvoorbeeld dat niet alle Guatteria in Centraal-Amerika ook aan elkaar verwant te zijn.” Als je dan nog de fossiele sporen van deze planten erbij betrekt, ontstaat er een theorie dat een deel van de plantengroep 50-60 miljoen jaar geleden uit Afrika is over komen ‘waaien’. “55 miljoen jaar geleden was er een landbrug tussen Europa en Amerika en doordat zaden steeds een stukje verder komen, kan een plant migreren. Ik denk dat een aantal planten net op tijd in Centraal-Amerika was om zich te kunnen vestigen, toen ze in Europa uitstierven omdat het klimaat veranderde.”

Pollen zijn betrouwbaar
Maar omdat deze theorie nog op weinig data is gebaseerd, zoeken Erkens en vakgenoten naar meer bewijzen. “Er zijn fossielen, maar ik vertrouw daar niet op. Bladafdrukken in steen zijn moeilijk te determineren. Pollenonderzoek is betrouwbaarder. Pollen hebben een heel harde buitenkant, die fossiliseert. Als je pollen uit een aardlaag haalt van tien miljoen jaar geleden, moet de plant er in die tijd zijn geweest. Dat is de meest gebruikte techniek om die migratieroute te achterhalen.”
Het moge duidelijk zijn: Erkens is met name geïnteresseerd in het ontstaan van soorten en de verspreiding ervan op aarde. Hetzelfde waar evolutiebioloog Charles Darwin bijna tweehonderd jaar geleden naar zocht. “Soms kom je zijn handschrift tegen in herbaria, dat zijn collecties gedroogde bladeren die op een papier geplakt zijn en door de vinder omschreven. Dat is toch geweldig? Hoe dicht kun je bij dat verhaal van die ontdekkingsreizigers komen?”

Oergevoel
Ook zijn eigen naam is op deze manier vereeuwigd in dergelijke collecties, want Erkens ontdekte tot nu toe dertien boomsoorten, die hij dan ook van een naam mocht voorzien. “De meeste nieuwe soorten worden niet meer ontdekt in het bos, maar in collecties van herbaria. Omdat je specialist bent in een bepaalde groep, herken je zaken die niet passen in de soorten die we kennen. Je gaat het vergelijken met wat allemaal bekend is en dan blijkt het nog geen naam te hebben. Dat geeft mij het echte oergevoel: ‘Dit is nieuw, dit heeft nog niemand gezien!’ Vervolgens mag je het een naam geven. Niet naar jezelf, wel naar iemand anders, daar zijn allerlei regels voor. Meestal gebruik je de vindplaats of een bekend persoon, of iemand die veel heeft geholpen, of een kenmerk. Guatteria megalophylla bijvoorbeeld heeft hele grote (mega) bladeren (“phyllen”). Als je zo’n nieuwe naam geeft en een soort beschrijft, is je naam voor altijd verbonden aan de soort, tot in de eeuwigheid. Dat is de beste manier om een bijdrage te leveren aan de wetenschap.”

Bossen begrijpen
Erkens vindt het jammer dat er veel soorten uitsterven zonder ooit gekend te zijn. “Alles hangt met alles samen in de natuur, al snappen we eigenlijk nog niet zo goed wat biodiversiteit is en hoe het werkt. Maar als je een Amazonegebied wilt beschermen, zul je moeten weten hoe het werkt. Die bossen zijn bijvoorbeeld belangrijk voor schone lucht, wat het meteen heel dichtbij ons brengt. Bijen zijn belangrijk voor onze voedselvoorziening. Tegelijkertijd zijn de effecten van het uitsterven van de panda voor ons als mensen niet merkbaar. De vraag hoeveel biodiversiteit we kunnen missen, vind ik ook interessant. Maar we weten wel dat veel natuurproblemen impact hebben op de mens. Ik denk dus dat het heel relevant is om de bossen te begrijpen.”

Rode Lijst
Erkens zit ook in een werkgroep van de Union for Conservation of Nature, ‘s werelds grootste en oudste unie voor natuurbescherming, die de ‘Rode Lijst’ maakt van de bedreiging van alle soorten op aarde, van olifanten tot planten. “Van mijn eigen plantengroep blijkt 50% bedreigd te zijn.”
Sinds hij in Maastricht werkt, voor het Maastricht Science Programme, geeft hij meer onderwijs en doet hij ook veel publieks- en mediaoptredens. Zo is hij bijvoorbeeld de huisbioloog van het L1 programma Avondgasten. “Ik hoop dat mensen daardoor gaan nadenken over hun omgeving. De meeste studenten vinden aanvankelijk plantenbiologie een beetje suf, maar na mijn botaniecursus zien ze ineens dingen die ze eerder niet zagen. Dat je iets hebt ontdekt in de wereld dat je eerst niet zag, hoe fantastisch is dat?”

Roy Erkens (1976) studeerde Biologie aan de Universiteit Utrecht, waar hij in 2007 promoveerde op Guatteria, een lid van de Annonaceae plantenfamilie in de tropen. Hij schreef samen met anderen een standaardwerk over deze groep soorten, dat het vorige, uit 1939, vervangt. In 2012 kwam hij terug naar zijn geboorteplaats Maastricht, om het Maastricht Science Programme mede op te zetten. Hier geeft hij les in evolutiebiologie en plantbiologie.

In 2013 gaf hij vijf colleges voor de Universiteit van Nederland. Je kunt ze terugvinden op www.universiteitvannederland.nl  ,  zoek op Roy Erkens.

Door: Femke Kools