1
INKIJK IN DE NATUUR Voor nieuwsgierige natuurliefhebbers
Door K. G. GO
2
K.G.Go Omslagontwerp: K.G. Go ISBN:55859
3
INHOUD 1. De natuur dicht bij huis
5
2. Eten en gegeten worden
14
3. De verschillende jaargetijden
21
4. De trek van vogels en andere dieren
33
5. Het tropische regenwoud en het mangrovebos
40
6. De woestijn
57
7. Savannes, prairies & pampa’s
66
8. Het hooggebergte en de Arctische toendra
76
9. Het koraalrif
84
10. De open zee en de oceanen
94
11. De diepzee
106
12. Antarctica of Zuidpoolland
112
13. De vroegste geschiedenis van de aarde
120
14. De verdere geschiedenis van de aarde
130
15. Het ontstaan van het leven.... en hoe het zich verder ontwikkelde 139 16. De afstamming van de mens
151
17. Wat is de evolutie ... en hoe werkt het ?
165
Nabeschouwing
172
Bronvermelding van figuren
173
Register
175
4
5
1. DE NATUUR DICHT BIJ HUIS Al dicht bij huis, zoals in onze achtertuin, in parken, weilanden of in het bos valt in de natuur veel te ontdekken aan planten en dieren. Kijk bijvoorbeeld naar het huis op de tekening (fig 1.1). Dit huis heeft een grote tuin, waarin tamme dieren zich thuis voelen, zoals de snuffelende hond, de slapende poes op de bank, de pauw op het grasveld, de schildpad op de steen bij de vijver en de goudkarpers in de vijver. Maar ook wilde dieren komen er graag op bezoek: de ree naast de boom, de eend op het pad, de blauwe reiger bij de vijver, het waterhoentje voor de vijver, de merel in het vogelbadje. En ook de Vlaamse gaai op de gele rozenstruik, de houtduif op het dak, de ekster op de schoorsteen, de hagedis op de steen, de egel onder de hibiscus struik, de kikker in de vijver en de insecten zoals het citroengeeltje boven de paarse lookbloemen, de aurelia vlinder boven de vlinderstruik en de dagpauwoog op de vlinderstruik. De dieren, tam en wild, zijn er graag, omdat ze er kunnen leven. En ook planten kunnen er leven. Leven betekent dat ze er ooit eens mee zijn begonnen: dieren zijn ooit geboren en planten zijn ooit ontkiemd. Ze groeien tot ze volwassen zijn, en dan gaan ze zich vermeerderen door voor nakomelingen te zorgen. Bij planten is dat het eenvoudigste na te gaan. Die maken vruchten of zaden die verspreid moeten worden om nieuwe gebieden te veroveren. Laten we eens kijken hoe dat gaat…
1.1 : De natuur dichtbij huis
6
Vruchten en zaden Ontkieming Met de ontkieming begint het leven van een plant. Planten maken vruchten en zaden om aan nieuwe plantjes te komen. Als je de pit van een vrucht openmaakt zie je het kiemplantje. Soms zijn zaden ook zo groot dat je ze open kunt maken om het kiemplantje te bekijken. Bij de ontkieming groeit dit uit tot een echte plant. Aan het kiemplantje zitten één of twee zaadlobben. In de zaadlobben zit het reservevoedsel dat het kiemplantje nodig heeft als het gaat ontkiemen. In fig 1.2A zie je hoe dat er uit ziet. Je kunt zelf ook kijken hoe planten ontkiemen en groeien. Doe de volgende proef en ontdek hoe belangrijk licht is voor de groei van planten. Proefje: Neem een boon en maak het zaadhuidje los, nu zijn de beide zaadlobben te zien met daartussen het kiemplantje. Leg de boon binnen in een dot watten. Maak de watten eerst vochtig. En vergeet niet om elke dag te kijken hoe de boon ontkiemt. Je zult zien dat de zaadlobben zwellen doordat ze water opnemen en de zacht geworden zaadhuid zal openbarsten. Het kiemplantje groeit uit, het worteltje naar beneden en de stengel naar boven waar het licht is. Niet alle kiemplantjes krijgen zo’n “boterham” mee van de moederplant. Orchideeën bijvoorbeeld hebben zaden, die zo fijn zijn als stof, waardoor ze makkelijk en ver door de wind worden meegevoerd. Deze zaden zijn zo klein dat er bijna alleen het kiemplantje in zit (fig 1.2B). Het kiemplantje kan alleen ontkiemen op een plek waar een speciale schimmel zit. (Niet het paard van Sinterklaas!) Deze schimmel gaat dan in de wortels van het kiemplantje groeien. De schimmel haalt grondstoffen uit de grond en levert ze aan het kiemplantje. Maar de orchidee doet ook wat terug: die maakt namelijk voedingsstoffen uit de grondstoffen en levert deze dan aan de schimmel. Het is dus een samenwerking waar beiden wat aan hebben. Dit heet een symbiose, waar we het verder nog over zullen hebben.
1.2 : A) Kiemende boon
B) Orchideeënzaad C) Vliegenzwam
Ook later blijft de orchideeplant afhankelijk van de schimmel. Als de schimmel verdwijnt omdat de grond bijvoorbeeld bemest wordt, dan gaat ook de orchidee dood. Schimmels kennen we van brood of kaas die te lang in je schooltas of de koelkast hebben gelegen. Schimmels groeien en halen hun voedsel door het maken van een netwerk van schimmeldraden. Als ze
7
groot genoeg zijn, maken sommige schimmel soorten iets wat we vruchtlichamen noemen. Vruchtlichamen zijn eigenlijk rare namen voor iets wat je ongetwijfeld kent. Het zijn namelijk paddenstoelen. Paddenstoelen dragen sporen. Zaden van schimmels en van planten zoals mos en varens noemen we sporen. (Het enkelvoud is spore). Ze worden door de wind verspreid en ontkiemen ergens anders en bouwen daar dan een nieuw netwerk.
1.3 : A) Chaparral in de Californische heuvels; B) Gevleugelde vruchten van esdoorn en C) van de iep.
Vroeger dachten we dat alleen orchideeën met schimmels samenleven, maar nu weten we dat bijvoorbeeld ook heideplanten met een geschikte schimmel moeten samenleven. Er zijn zelfs allerlei soorten bomen die met schimmels samenleven. Misschien heb je wel eens gehoord dat het wortelstelsel van een boom even groot is als de kruin, maar door samen te leven met een schimmel is het wortelstelsel wel tweemaal zo groot omdat de schimmel met zijn dradennetwerk meedoet om voedingsstoffen uit de grond te halen. Een bekende schimmel die met de wortels van berk en heideplanten leeft, is de vliegenzwam. De vruchtlichamen van deze schimmel ken je vast: het zijn de rode paddenstoelen met witte stippen (fig 1.2C) die in de herfst uitkomen. En je ziet ze natuurlijk vooral op plekken waar berken in de heide staan. In ons klimaat zouden vruchten en zaden die in de zomer tot de herfst rijpen, nog laat in het jaar kunnen ontkiemen. Het gevaar is dan wel dat de tere kiemplanten misschien worden overgeleverd aan de winterkou en de vorst en de kans is groot dat ze dat niet overleven. Daarom ontkiemen vele vruchten in ons klimaat niet direct als ze in de grond terecht zijn gekomen, maar pas als ze een koude periode hebben doorgemaakt. Om zulke zaden te laten ontkiemen moeten we de winterkou nadoen door ze een paar weken in de koelkast te leggen. De meeste zaden kunnen maar gedurende een korte tijd ontkiemen, daarna lukt het kiemplantje dat niet meer en gaat het dood. Maar er zijn uitzonderingen! In onze omgeving is dat de klaproos. Als je ergens de grond omspit, kan het gebeuren dat klaprooszaadjes, die jaren eerder in de grond begraven zijn geraakt, aan de oppervlakte komen en ontkiemen. Sommige zaden kunnen erg lang onder de grond zitten voor ze ontkiemen. Het record staat op naam van de dadelpalm, waarvan een pit was gevonden bij opgravingen in het paleis van de Bijbelse koning Herodes. De pit was volgens wetenschappelijk onderzoek 2000 jaar oud! In 2005 is de pit gaan ontkiemen. In de kreupelhoutbegroeiing van de droge heuvels van Californië, ook wel de chaparral genoemd (fig 1.3A), breken makkelijk branden uit. De branden vernietigen soms huizen en ook hele stukken natuur, maar een brand biedt ook nieuwe kansen Nieuwe planten kunnen namelijk ontkiemen op de lege plekken. Zo bestaat er een den, die juist baat heeft bij een brand. De kegels van de den blijven gesloten, totdat ze bij de hitte van een brand opengaan. De zaden komen dan uit de geopende kegels op de afgebrande grond waar ze ontkiemen en goed groeien, omdat ze geen concurrentie hebben van andere planten. Zo zijn er meer planten in de chaparral waarvan de zaden pas na een brand ontkiemen.
8
Hoe verspreiden vruchten en zaden zich? Hoe gaat dat nou, de verspreiding van vruchten en zaden? In parken en in bossen kun je in de herfst van verschillende bomen de vruchten vinden, ook al zien ze er niet altijd uit als een vrucht. Maar je kunt ze wel eten, zoals de tamme kastanje, de walnoot en de hazelnoot,. Er zijn ook soorten die wij mensen niet kunnen eten, zoals de eikel of de paardenkastanje. Behalve zulke bolronde vruchten zijn er ook platte vruchten, zoals de “neusjes” van de esdoorn met vleugeltjes aan weerskanten (fig 1.3B). Door de vleugeltjes kunnen deze esdoornvruchten gemakkelijk met de wind wegwaaien. Dat lijkt ook de bedoeling, want op deze manier krijgt de boom zijn nakomelingen op heel andere plaatsen die soms ver verwijderd zijn van de “moederboom”. Iepenvruchten, ook wel ‘iependubbeltjes’ genoemd, zijn helemaal omgeven door een papierdunne vleugel; daardoor kunnen ze ook met de wind worden meegevoerd (fig 1.3C). Onderzoek: Vliegwedstrijd tussen iep en esdoorn. Verzamel (dat kan al in de zomer) een aantal vruchten van de esdoorn en de iep. Zie figuur 3B en 3C als je niet precies weet hoe ze eruit zien. Kleur ze rood met een viltstift om ze makkelijk terug te vinden, en laat ze van het balkon los als er een windvlaag is. Omdat esdoornzaden met hun vleugeltjes op propellers lijken, zie je ze draaiend naar beneden dwarrelen. Ga naar beneden, zoek ze op en meet nu (in aantal voetstappen) hoever ze zijn gekomen. Zijn het de iepenvruchten of de esdoornvruchten die verder zijn gekomen? Een andere plant die zijn zaden ook door de wind laat verspreiden, is de paardenbloem (fig 1.4A). Als de bloem is uitgebloeid, blijft een bol vruchtpluis over: dit zijn de zaden die als kleine parapluutjes eerst tegen elkaar aanzitten en later loslaten om met de wind zo ver mogelijk mee te waaien.
1.4 : A) Paardenbloem pluis; B) Holwortel; C) Vruchten van de klis
Vraag: Bij eikels en hazelnoten zijn de vruchten te zwaar om door de wind meegevoerd te worden. Hoe gaat de verspreiding dan? Antwoord: In de herfst worden ze door eekhoorns en sommige vogels, zoals gaaien, verzameld. Hiervan wordt een deel opgegeten en de rest op geheime plaatsen begraven om ze in de winter weer op te graven en op te eten. Maar de dieren vergeten altijd wel een paar bergplaatsen en hier ontkiemen dan de vruchten tot kleine boompjes Soms vind je in een park of misschien zelfs in je tuin een plantje dat holwortel heet. In de lente heeft dit plantje paarse bloemetjes, zie hiervoor foto 1.4B De vruchtjes die na die bloemetjes komen, hebben een wit aanhangseltje dat mieren erg lekker vinden. Als je geluk hebt zie je mieren de vruchtjes naar hun nest sjouwen om het aanhangseltje op te eten. De rest laten ze liggen en daardoor ontkiemt daar later het vruchtje, en zo zie je de holwortelplantjes later door de hele tuin verspreid. Andere planten maken vlezige bessen, die vooral vogels lekker vinden. Ze vallen vaak op door hun opvallende kleur: rood, oranje of blauw. Vogels eten ze op en vervolgens poepen
9
ze die ook weer uit, op de plaatsen waar ze heen zijn gevlogen. De bessen lijden er niet onder dat ze zijn opgegeten en zo ontkiemen ze op heel andere plekken tot nieuwe planten. Weet je trouwens hoe de uitvinder van klittenband aan zijn inspiratie kwam? Door goed te kijken naar de klis (fig 1.4 C). Dit is een plant die veel langs de weg groeit, met bloemen waarvan het omhulsel stekeltjes heeft met aan het eind een haakje. Vraag: Waar dienen deze stekeltjes voor? Antwoord: als de zaden rijp zijn, laten de bloemen met hun omhulsels makkelijk los. Dit gaat vooral makkelijk als de stekeltjes vasthaken aan de vacht van dieren die langs de plant lopen of aan de kleren van voorbijgangers. En, je raadt het al, hangend aan een vacht of aan jouw spijkerbroek komen die zaden op andere plaatsen terecht! Die uitvinder van het klittenband bedacht dat je met zo’n handig systeem meer kon doen dan zaden verspreiden en nu zie je overal klittenband. Zo zie je maar, hoe we van de natuur kunnen leren, want de natuur heeft vaak door miljoenen jaren van uitproberen goede oplossingen voor allerlei problemen gevonden. Dat is eigenlijk ook wat de evolutie inhoudt: steeds weer heeft de natuur nieuwe dingen geprobeerd. Er zijn ook planten die zelf voor de verspreiding van de zaden zorgen door de vruchten open te laten springen: de zaden worden er dan uit geslingerd. Dit is het duidelijkst te zien bij het reuzenspringzaad; als de vruchten op springen staan, hoef je er maar even met je vinger tegen het eind van de vrucht te drukken om hem open te laten springen (fig 1.5 A). Ook de rijpe vruchten van de klaverzuring (de plant met bladeren als klavertje vier) springen open als je er tegenaan duwt.
1.5 : A) Bloemen van het reuzen springzaad met een kort honingspoor (lichtblauwe pijlen) en vruchten. Als tegen de punt (gele pijl) van een rijpe vrucht gedrukt wordt, springt deze open en slingeren de zaden eruit. B) Schema van een verticaal doorgesneden bloem. C) Stanhopea bloem met een soort glijbaan voor bezoekende bijen.
Proefje: Stekjes steken! Je kunt ook planten vermeerderen door het maken van stekken. Een stekje is een klein stukje van een plant dat je laat uitgroeien tot een echte plant. Een stekje maak je door een stukje van een takje af te halen. Je moet een takje nemen dat groen en nog indrukbaar is, dus niet houtig. Dat takje knip je af op ongeveer ½ centimeter onder een knoop. Een knoop is de plaats waar de bladeren en de knoppen voor nieuwe takken uit de stengel komen. Je moet zo’n knoop hebben, want hier zullen de nieuwe wortels uitkomen. De bladeren moeten eerst van deze onderste knoop afgehaald worden. Als er bloemen of vruchten aan het stekje zitten, moeten deze er ook afgehaald worden omdat ze anders alle voedingsstoffen naar zich toe trekken. Doe de stek in een glazen potje dat je tot de helft vult met water en kijk elke week of er al worteltjes uitkomen. De wortelvorming gaat sneller als je de stek van tevoren in groeipoeder hebt gestoken. Groeipoeder kun je bijvoorbeeld bij een tuincentrum kopen.
10 Misschien ben je wel een keer in de tropen geweest of heb je iets op TV gezien over de tropen. Dan heb je wellicht gezien dat aan tropische stranden en kusten vaak kokospalmen groeien. De vruchten van de kokospalm zijn de bekende kokosnoten. Omdat ze langs het water staan gebeurt het regelmatig dat zo’n kokosnoot in het water valt. Maar geen nood, ze hebben een grote holte binnenin. Hierdoor blijven ze drijven als ze in zee vallen. En je raadt het al: zo worden ze door zeestromingen naar andere stranden en eilanden gevoerd waar ze dan kunnen ontkiemen.
Bloemen en hun bestuiving Planten krijgen als nakomelingen dus nieuwe planten als hun vruchten en zaden ontkiemen. Maar hoe ontstaan die vruchten nou precies? Ze ontstaan uit de bloemen. Bloemen zijn dus niet alleen mooi, ze hebben ook een functie. In een bloem zie je onderaan een dikker gedeelte, het vruchtbeginsel. Dit wordt later de vrucht (fig 1.5B). Het vruchtbeginsel heeft naar boven toe een lang uitsteeksel; dit noemen we de stamper. Bovenin eindigt de stamper vaak in een knobbel, deze knobbel heet de stempel. In de meeste bloemen zie je om de stamper heen een stel dunne draden omhoog steken, de meeldraden. Deze eindigen boven in twee langwerpige aanhangsels, de helmhokjes. Deze helmhokjes bevatten stuifmeel. Verder heeft een bloem om de meeldraden heen kroonbladen. Onderaan deze kroonbladen zit de kelk. Om tot een vrucht uit te groeien moet stuifmeel op de stempel komen, dit is wat we de bestuiving noemen. Het is het beste als het stuifmeel van een andere plant komt (maar wel van dezelfde soort), want vaak krijg je geen vruchten als in een bloem het eigen stuifmeel op de stempel komt. De bestuiving, dus dat het stuifmeel van de ene bloem naar de andere wordt overgebracht, gebeurt bij vele planten door vliegende insecten. Vlinders, bijen, hommels, of zweefvliegen die je op mooie dagen dan ook de bloemen ziet bezoeken zijn dan ondertussen bezig de bloemen te bestuiven. Het is in het belang van die bloemen dat de bestuiving goed gaat en ze doen er dan ook van alles aan om insecten te lokken. De kroonbladen hebben mooie felle kleuren en sommige bloemen verspreiden lekkere geuren. Je kunt het zien als reclameborden: een snoepfabriek maakt zijn snoepjes in mooie kleurtjes om jou zo ver te krijgen dat je de snoepjes koopt. Zo proberen bloemen zichzelf ook zo aantrekkelijk mogelijk te maken voor de insecten. Verder hebben veel soorten bloemen (zoals de boterbloem) de vorm van een theekopje; hierdoor wordt de zonnewarmte op een plek even boven en in de bloem samengebracht, dit vinden insecten namelijk prettig, vooral als het koud is in het voorjaar of in de bergen. En natuurlijk is er dan nog de ‘hoofdprijs’, dat waar het alle insecten om te doen is als ze bloemen bezoeken: op de bodem van de bloem of in speciale tuitvormige zakken (dit noemen we honingsporen) zit zoete vloeistof, ook wel nectar genoemd. En nectar is waar insecten van leven. Bijen maken er honing van. Onderzoek: Mmmmm! Trek de bloem van een Petunia of van een Phlox uit de kelk en zuig er aan de onderkant aan. Proef je de zoete nectar? Honingsporen vind je onder andere bij de bloemen van het springzaad en de holwortel (fig 1.5A en fig 1.5B). De insecten zuigen de nectar uit de bloem met een roltong, die ze daarbij helemaal uitrollen om de nectar uit de bodem van een spoor op te zuigen. Vaak moeten ze daarvoor toch een eindje de bloem inkruipen en dan vegen ze met hun kop tegen de meeldraden. Hierdoor blijft er stuifmeel aan ze kleven, die ze dan in de volgende bloem tegen de stempel aanwrijven. Maar het gaat de insecten vaak niet alleen om de nectar: het stuifmeel is rijk aan allerlei voedingsstoffen en dat wordt door een aantal insecten ingezameld en gegeten. Orchideeën zijn planten die vaak mooie en bijzondere bloemen hebben. Er zijn orchideeën die op aparte manieren worden bestoven. De bloem van de tropische orchidee Stanhopea (fig 1.5C) heeft een soort ingebouwde glijbaan. Deze glijbaan zorgt ervoor dat bij het landen van
11
een aanvliegende bij, het insect opeens omlaag glijdt en daardoor met zijn kop tegen de stuifmeelklompjes aanwrijft. Deze stuifmeelklompjes (orchideeën hebben er twee) gaan met een soort lijm op de kop van het insect vastkleven als hij verder vliegt. Tijdens de glijpartij in een volgende bloem komen de helmknoppen tegen de stempel aan en gaan hieraan vastzitten.
1.6 : A) Bloem van Ophrys speculum die door de beharing en de metaalblauwe kleur op een insect lijkt en inderdaad mannelijke wespen aantrekt B) Overlangs doorgesneden vijg. Je ziet de holte binnenin, die bekleed wordt door wat eigenlijke vruchten zijn. De zwarte pijl wijst naar de opening voor de wespen.
De bestuiving van de Ophrys orchideeën is ook heel bijzonder. Deze soort orchideeën komt voor in Europa, bijvoorbeeld in Portugal. De bloemen van sommige van deze orchideeën lijken zo op insecten (fig 1.6A) , dat een mannetjesinsect de bloem als zijn vrouwtje ziet en ermee probeert te paren. De bloem heeft ook de geur van het vrouwtjesinsect. Wat er gebeurt is dat het mannetjes-insect door het contact stuifmeelknoppen meeneemt naar de volgende orchidee waar hij weer op dezelfde manier wordt gefopt. Weetje: Er zijn ook orchideeën die in hun bloem een geurstof maken, waarmee mannetjesbijen hun vrouwtjes kunnen lokken. De mannetjesbijen schrapen deze geurstof met hun voorpoten af en stoppen het in een speciale zak aan hun achterpoten. En zo, na het bezoek aan deze natuur ‘parfumerie’ is meneer klaar om door de dames geknuffeld te worden! Maar niet alle bloemen ruiken lekker. Er zijn zelfs bloemen die naar rotte vis stinken! Deze bloemen stinken zo omdat ze aasvliegen moeten lokken,die voor de bestuiving zorgen. Dit soort bloemen vind je bij enkele reuzenbloemen in het oerwoud van Zuid-Oost Azië. De reuzenaronskelk is er een voorbeeld van. De bloem hiervan wordt wel een, paar meter hoog. En ook de bloem van Rafflesia die wel één meter in doorsnee meet (zie ook hoofdstuk 5). Behalve vliegende insecten worden bloemen in Midden- en Zuid Amerika ook bestoven door kolibries die de nectar uit bloemen halen. Kolibries zijn kleine vogeltjes met prachtige kleuren en een heel snelle vleugelslag, waardoor ze als een zweefvlieg voor een bloem kunnen stil hangen terwijl ze de honing opzuigen (fig 8.8D). Vijgen ken je misschien wel van de groentenboer of uit de supermarkt. In Italië kun je tijdens je vakantie vijgenbomen tegenkomen. Behalve deze eetbare vijg met de grote vruchten zoals we die hier in Europa kennen, bestaan er in de tropen veel meer soorten vijgen. Deze hebben kleinere vruchten, van 1 cm of nog kleiner. Het bijzondere aan vijgenbomen is dat ze een speciale band hebben met het insect dat hun bestuift. Een vijg lijkt van buiten één vrucht te zijn. Maar als je ‘m openmaakt is de vrucht hol van binnen. (fig 1.6 B). Het bestaat binnenin eigenlijk uit hele rijen kleine vruchten, die dicht naast elkaar en aan de wand vastzitten. Deze zijn voortgekomen uit net zo veel kleine bloempjes die de holte bekleden. Om vruchten te maken moeten deze bloempjes worden bestoven. Dat gebeurt door een kleine wesp, die naar de vijg op zoek gaat en dan door een klein gaatje de holte van de vijg binnen kruipt en daar dan eieren legt. De moederwesp verliest hierbij
12 meestal haar vleugels als ze door het gaatje kruipt en gaat dan dood. Maar uit haar eieren komen larven die uitgroeien tot wespen. Deze kruipen vervolgens door het gaatje naar buiten en vliegen weg. Om eieren te leggen zoeken ze ook weer een vijg. Iedere soort vijg heeft een eigen soort wesp nodig die behoort tot een aparte wespenfamilie. Toen voor het eerst vijgenbomen uit Europa naar Amerika werden overgebracht, konden de vijgenliefhebbers daar niet van de vruchten genieten. Pas toen ook de wespen naar Amerika werden gebracht, kwamen er lekkere vijgen aan de bomen. Er zijn ook bloemen die helemaal geen insecten nodig hebben, maar door de wind worden bestoven, zoals de bloemen van de berk, de hazelnoot en van gras. Maar de wind gaat niet echt zuinig om met stuifmeel: een groot gedeelte komt waarschijnlijk niet terecht op de bloemen waarvoor het is bedoeld, maar gaat verloren. De planten die op de wind voor de bestuiving vertrouwen maken tijdens de bloeitijd zoveel stuifmeel dat de lucht er vol van zit. Dan is het niet zo erg als er wat van verloren gaat. Het is alleen wel vervelend voor mensen die allergisch zijn voor stuifmeel. Zij krijgen in de bloeitijd van deze planten last van een snotneus, tranende ogen en benauwdheid: hooikoorts noemen we dat. Als je in het bos wandelt, kom je behalve planten en dieren ook andere levensvormen tegen, die planten noch dieren zijn, zoals paddenstoelen die we al eerder genoemd hebben. Paddenstoelen zijn de vruchtlichamen van schimmels of zwammen. Met een netwerk van draden woekeren ze door de ondergrond waarin ze groeien. Als ze volgroeid zijn, maken ze hun vruchtlichamen: de paddenstoelen. Paddenstoelen dragen stoffijne zaden, de sporen. Veel mensen gaan juist in de herfst een boswandeling maken om paddenstoelen te zien in alle vormen en kleuren. Want paddenstoelen hebben niet altijd de parapluvorm zoals we die kennen van de vliegenzwam (fig 1.2C), ze kunnen ook spits uitlopen zoals de inktzwam (fig 1.7A). Ze kunnen ook plaatvormig zijn zoals elfenbankjes die op dode boomstammen groeien (fig 1.7B). Een heel bijzondere paddenstoel is de truffel (fig 1.7C), die onderaards groeit in symbiose met de wortels van eiken. Ze worden door chefkoks gebruikt omdat ze een bijzondere smaak aan hun gerechten geven. Ze zijn ook moeilijk te vinden, zo verstopt onder de grond. Daarom zijn er speciaal getrainde honden. Zij kunnen de truffel ruiken en opsporen.
1.7: Paddenstoelen. A) Kleine inktzwam B) Elfenbankjes C) een hond vindt zwarte truffel bij de wortels van een eik.
Net als paddenstoelen, zijn ook korstmossen geen plant of dier, maar een andere levensvorm. Korstmossen zijn grijze, bruine of gele plakken op de schors van bomen of op stenen en rotsen. (fig 1.8). Ze bestaan uit een samenlevingsverband, wat we dus een symbiose noemen, van een schimmel met één of twee algen. De schimmel levert aan de alg water en mineralen, en de alg levert aan de schimmel suikers die hij maakt door een proces wat we fotosynthese noemen. Fotosynthese komt aan bod in het volgende hoofdstuk. De schimmel en de alg kunnen in een laboratorium apart worden gekweekt, maar in de natuur zijn ze verenigd en dan zijn ze samen zo sterk dat ze kunnen leven op rotsen, waar niets anders kan groeien. Zo kunnen korstmossen bijvoorbeeld de enorme koude van de Zuidpool en de hitte en droogte van de woestijn overleven.
13
1.8: Voorbeelden van korstmossen.
Slijmzwammen zijn ook zo’n speciale levensvorm. Die kun je in een vochtig bos op dood hout tegenkomen als oranje of witte plakken. Ze kunnen ook felgeel ze zijn, zoals de heksenboter. (fig 1.9A, B en C). Je kunt ze gemakkelijk aanzien voor een gewone zwam. Maar als je beter kijkt zie je dat ze er glinsterend en slijmerig uitzien. Als je dan een tijdje later terugkomt en weer goed kijkt, blijken ze een eindje verderop te zitten met een iets andere vorm. Dat komt omdat ze zich ook echt verplaatst hebben. En dat is iets wat echte zwammen niet kunnen.
1.9: Slijmzwammen. A) Witte slijmzwam; B) Heksenboter, een gele slijmzwam; C) Oranje slijmzwam.
14
2. ETEN EN GEGETEN WORDEN Als klein kind vond ik het heel zielig (en ik denk nu ook nog vele kinderen met mij) als een zangvogeltje door een roofvogel werd gedood en opgegeten. Je hoopte dat het zangvogeltje kon ontsnappen. Maar dan was het ook heel zielig voor de kinderen van de roofvogel omdat die dan niets te eten kregen. In dit hoofdstuk zul je zien waarom dat allemaal zo gaat. Het zangvogeltje en de roofvogel zijn onderdeel van een voedselketen. Onderaan de voedsel-keten staan de planten. Want alleen planten kunnen door hun bladgroen de energie van het zonlicht omzetten in voedingsstoffen. Deze voedingsstoffen maakt de plant eigenlijk voor zichzelf, maar planteneters, zoals bladluizen, profiteren daar van. De zangvogels die de bladluizen eten, krijgen die voedingsstoffen vervolgens ook binnen. En zo dus ook weer de roofvogel die zangvogeltjes eet.
Voedselketens en de voedselpiramide We beginnen dicht bij huis in de tuin: hier zie je behalve planten ook veel insecten. Ze zitten op de bomen en planten. Maar op de bomen zie je ook kale takken, verwelkte bladeren en bladeren met gaten. Dat hebben bladluizen, rupsen of slakken gedaan. De bladluizen zuigen de sappen met belangrijke voedingsstoffen uit de bladeren waardoor deze verwelken. Of we zien rupsen die de bladeren aanvreten, totdat de plant soms helemaal geen bladeren meer heeft. Ook slakken vreten bladeren aan. Rupsen en slakken leven van bladeren met hun voedingsstoffen en je ziet ze hier duidelijk van groeien. Totdat ze zelf opgegeten worden. Kevers, zoals het lieveheersbeestje, vinden bladluizen een lekker hapje. Rupsen worden door vogels en slakken door insecteneters zoals spitsmuizen en egels opgegeten. Kevers worden door kleine vogels of door spitsmuizen opgegeten. Op hun beurt worden kleine vogels en spitsmuizen door roofvogels of roofdieren, zoals marters en vossen, opgepeuzeld (fig 2.1). In de natuur gaat het vaak om eten en opgegeten worden. Zit er een lijn in? Als we het op een rijtje zetten zien we: •
Bladluis eet plant → kever eet bladluis → spitsmuis eet kever → vos eet spitsmuis
•
Slak eet plant → spitsmuis eet slak → marter en vos eten spitsmuis
•
Rups en slak eten plant → kleine vogel eet rups en slak → roofvogel eet kleine vogel
Dit noemen we voedselketens. waarbij een groot roofdier altijd aan het eind staat van de keten, omdat geen ander dier tegen hem op kan. Aan het begin staat altijd de plant. Dat komt omdat alleen planten voedingsstoffen kunnen maken uit zonne-energie, en geen enkel dier kan dat. Door planten te eten, komen planteneters aan die voedingsstoffen die door planten gemaakt worden en vleeseters komen op hun beurt aan die voedingsstoffen door planteneters te eten. Tijgers staan in Azië aan het eind van hun voedselketen; in Afrika zijn dat leeuwen. Voor Afrika ziet die er bijvoorbeeld zo uit: •
Antiloop, buffel en zebra eten gras → leeuw eet antiloop, buffel en zebra
Voedselketens kun je je ook voorstellen als een voedselpiramide: de leeuw of de tijger staan helemaal aan de top, daar onder zitten enkele kleinere roofdieren en de roofvogels. Daar onder zitten insecteneters en kleinere vogels gevolgd door nog meer insecten en slakken, helemaal onderaan de piramide vind je de planten (fig 2.6).
15
2.1 : De plant maakt suiker uit koolzuur + water + zonlicht. Uit suiker + nitraat + fosfaat worden voedingsstoffen (V) gemaakt voor eigen gebruik zoals voor de groei (knop). Bladluizen, rupsen en slakken eten van de plant om de voedingsstoffen. Bladluizen worden door lieveheersbeestjes en mezen gegeten. Rupsen en slakken worden door lijsters gegeten. De buizerd krijgt de voedingsstoffen door het eten van mezen en lijsters. Slakken worden ook door spitsmuizen gegeten, en deze weer door vossen. Alles wat in de bodem terechtkomt (takken en bladafval, dode dieren) worden door bodemdiertjes en bodembacteriën afgebroken tot meststoffen. Deze worden weer door de plant opgenomen.
Voedingsstoffen De belangrijkste voedingsstoffen zijn suikers (koolhydraten), vetten en eiwitten. Om te leven, moeten mensen en dieren ze eten. Wat gebeurt met deze voedingsstoffen als je ze gegeten hebt? Wat doet je lichaam of het lichaam van een aap, haai of mier ermee? Alle dieren en planten zijn opgebouwd uit cellen. Zo bestaat ons lichaam uit huidcellen, spiercellen, hersencellen, bloedcellen enzovoorts (fig 2.2A). De cellen zijn zo klein dat je ze alleen met een microscoop kunt zien. Ze zijn ongeveer 1/100 van een millimeter groot.
Waar zijn cellen van gemaakt? Alle cellen bestaan uit eiwitten. Deze zijn heel belangrijk omdat ze de bouwstenen en werktuigen van de cel zijn. Eiwitten kunnen allerlei dingen doen, die te maken hebben met de functie van de cel waar ze in zitten. Alle cellen hebben een functie, dat wil zeggen, ze moeten allemaal iets doen voor het lichaam. Zo zorgen spiercellen ervoor dat we kunnen bewegen en zorgen hersencellen
16 ervoor dat we kunnen denken. Al dit werk kunnen die cellen alleen doen, als ze daar de juiste energie voor krijgen. We moeten dus eten om die voedingsstoffen binnen te krijgen: eiwitten als bouwstenen en werktuigen van onze cellen, suikers en vetten om de energie te leveren voor het functioneren van onze cellen. Die voedingsstoffen kunnen we niet zelf maken of kunnen we alleen maken als de goede bouwstenen er voor zijn. We moeten deze bouwstenen uit het vlees van dieren halen of uit de groente die we eten. Dieren kunnen de voedingsstoffen ook niet zelf maken, ze krijgen ze binnen door het eten van planten, zoals koeien gras eten en varkens maïs eten. Alleen planten kunnen die voedingsstoffen zelf maken.
Hoe maken planten de voedingsstoffen? Planten maken de voedingsstoffen in bladgroen-korrels. Dat zijn microscopisch kleine groene korrels. Deze korrels zitten in de cellen van de bladeren (fig 2.2B) en daarom zien bladeren er groen uit. Bladgroenkorrels zijn net kleine fabriekjes: ze maken suiker als voedingsstof uit water en koolzuurgas. Daarvoor moeten ze zonlicht als energie krijgen. Dit is een chemische reactie die fotosynthese wordt genoemd.
2.2 : A) Tekening van een spiercel, een hersencel, een huidcel en een bloedcel B) Bladgroenkorrels in de cellen van een doorzichtig dun blad C) links Beenbreek, rechts Dopheide D) Lavendelheide E) Blaasjeskruid.
Hoe komen planten aan het water en het koolzuur? Het water halen ze met hun wortels uit de grond. Koolzuurgas (dat is het gas waar de luchtbellen van priklimonade uit bestaan) halen ze uit de lucht. Eigenlijk is het dus de energie van zonlicht die in de voedingsstof suiker terechtkomt (fig 2.1). Suiker levert dus de energie voor de cellen om hun werk te kunnen doen. Maar hoe zit het met de eiwitten die de bouwstenen en de werktuigen van de cellen zijn? Eiwitten kunnen uit suiker worden gemaakt, maar daarbij moeten stikstof-houdende stoffen (wat we nitraten noemen) bijgevoegd worden. En voor het maken van andere belangrijke stoffen die de cellen voor hun werk nodig hebben, zijn fosforhoudende stoffen nodig (die we fosfaten noemen). Planten halen de nitraten en fosfaten uit de grond. Grond die rijk is aan deze grondstoffen, noemen we vruchtbare grond. De grond kan uitgeput raken als er jaar in jaar uit gewassen op worden geteeld en geoogst. Daardoor worden de grondstoffen uit de grond gehaald. Deze grondstoffen moeten daarom worden aangevuld. Dit heet bemesting. Dat kan met koemest, die door bodembacteriën wordt afgebroken tot de benodigde grondstoffen. Maar het kan ook met kunstmest waar de grondstoffen al in zitten. Grond die weinig grondstoffen bevat, heet voedselarme grond.
Voedselarme gronden Niet alle soorten grond zijn geschikt om er gewone gewassen op te kweken. Er zijn voedselarme gronden waar alleen speciale planten op willen groeien. Voorbeelden hiervan zijn de droge heiden, de natte heiden en de venen. Op de droge heide vind je vooral de struikheide (fig 3.12, rechts) die
17
in juli massaal bloeit. Op de natte heide groeit de dopheide (fig 2.4C), de lavendelheide (fig 2.4D) en de beenbreek (fig 2.2C). De verschillende soorten heideplanten kunnen op de voedselarme grond leven door hun samenwerking (symbiose) met bodemschimmels, die ze helpen de nodige grondstoffen in hun wortels te krijgen. De heidevelden in Drenthe zijn ontstaan omdat daar in de Middeleeuwen de bossen zijn gekapt. Tegenwoordig waait ook geregeld kunstmest over van akkers uit de buurt, waardoor de heide voedselrijker wordt. Hierdoor kunnen vooral grassen gaan woekeren en zo de heide verdringen. Om dit tegen te gaan moet de heide geregeld worden afgeplagd. Afplaggen betekent dat grote stukken heide worden uitgestoken en afgevoerd.
Vleesetende planten Op de natte heide groeien planten die op een bijzondere manier aan hun grondstoffen komen. Dat zijn de zogenaamde vleesetende planten. Bij ons vind je bijvoorbeeld zonnedauw en het vetblad (fig 2.3 links en rechts). Deze planten hebben kleverige bladeren, waar insecten aan blijven vastkleven. Het blad buigt zich dan om het gevangen insect heen en scheidt verteringssappen af die het insect oplossen. Uit het insect haalt de plant vooral stikstof en fosfor die het in de arme grond niet vindt. In heidevennen groeit een plant, het blaasjeskruid, die boven water een stengel met wat bladeren en soms bloemen heeft, maar onder water zijn er bladeren die in dunne slippen zijn verdeeld en veel vangblaasjes dragen (fig 2.2E). De vangblaasjes van deze plant hebben het de naam bezorgd. Ze hebben een opening die met een soort deksel is afgesloten. Voor de vangst van een insect staan de blaasjes hol, zoals de wangen van iemand die hard zuigt. Als een muggenlarve tegen het deksel aankomt, gaat het deksel opeens open en wordt de muggenlarve in het vangblaasje gezogen. Hier kan het er niet meer uit en wordt het verteerd tot de voedingsstoffen die de plant nodig heeft.
2.3: links: Zonnedauw met kleverige druppels aan de bladeren; rechts: Vetblad met kleverige bladeren.
Maar ook op andere plekken in de wereld zijn vleesetende planten te vinden. Je kunt bij sommige bloemisten of in een tuincentrum vleesetende planten kopen, zoals de Venus vliegenvanger. Die komt oorspronkelijk uit de venen in Amerika (fig 2.4 links). Van deze plant klapt het blad dicht als er een insect op gaat zitten. Het insect wordt dood gedrukt, waarna het blad verteringssappen maakt om het insect te verteren en er de voedingsstoffen uit te halen. Uit de voedselarme dennenbossen in Amerika komen de vaasbekerplanten (Saracenia) met bladeren die de vorm van een vaas hebben (fig 2.4 rechts). In het Zuidoost-Aziatische oerwoud zijn er hangende bekerplanten (Nepenthes fig 5.4B). Deze hebben bekers die groeien uit de punt van de bladeren. Bij al deze beker-planten gaat het erom dat insecten in de beker vallen en in het sap verdrinken,
18 waarna ze door verteringssappensappen worden verteerd tot voedingsstoffen die de plant opneemt.
2.4: Links: Venus vliegenvanger; rechts: Saracenia met bladeren in de vorm van smalle vaasvormige bekers.
Parasieten Behalve vleesetende planten, die hun voedingsstoffen uit dieren halen, zijn er ook planten die hun voedingsstoffen uit andere planten halen. Deze planten noemen we parasieten of woekerplanten. In plaats van in de grond, groeien hun wortels in de zogenaamde gastheerplant. Hiervan tappen ze de sappen af. Overigens zijn niet alle planten die op bomen groeien parasieten; de meeste van deze planten zijn zogenaamde epifyten, die de boom alleen nodig hebben om bovenin aan zonlicht te komen.
2.5 : A. Klein warkruid op heide B. Groot warkruid op bramen C. Bremraap D. Maretak
Sommige parasieten hebben helemaal geen bladeren of bladgroen, zodat ze zelf geen voedingsstoffen uit zonlicht kunnen maken en alles uit de gastheerplant moeten halen. Als voorbeeld zijn er de soorten warkruid, die deze naam hebben, omdat hun bleke stengels als een warboel slingeren om hun gastheerplant, die ze op vele plaatsen met hun wortels indringen en uitzuigen (fig 2.5A en B). Verder zijn er de bremrapen met hun bleekgele stengels, waarvan de wortels die van een gastheerplant aftappen (fig 2.5C). Er zijn ook zogenaamde halfparasieten. Een bekend voorbeeld hiervan is de maretak (of mistletoe in het Engels, fig 2.5D), die met Kerst wordt opgehangen en waaronder je elkaar een kus mag geven). Deze plant heeft groene bladeren en kan dus zelf voedingsstoffen maken, maar water en grondstoffen halen ze van de gastheerplant, waar hun wortels in groeien.
Ecologie Ecologie is de wetenschap die het samenspel of de wisselwerking van planten en dieren met
