Bloem bekent kleur

Kleine verandering, grote gevolgen

Linksboven de roze maskerbloem (Mimulus lewisii), waar hommels op af komen. Daarnaast dezelfde soort bloem met een defect 'yellow upper'-gen. Hommels zijn er niet in geïnteresseerd, maar kolibries des te meer. Linksonder de rode maskerbloem (Mimulus cardinalis), vaak bestoven door de kolibrie, met zijn paarse evenknie, die amper bezoek krijgt van het vogeltje. De bloemen komen vooral in Noord-Amerika voor, maar worden ook in Nederland gebruikt als tuinplant. (Foto: Nature)
Zoom
Linksboven de roze maskerbloem (Mimulus lewisii), waar hommels op af komen. Daarnaast dezelfde soort bloem met een defect 'yellow upper'-gen. Hommels zijn er niet in geïnteresseerd, maar kolibries des te meer. Linksonder de rode maskerbloem (Mimulus cardinalis), vaak bestoven door de kolibrie, met zijn paarse evenknie, die amper bezoek krijgt van het vogeltje. De bloemen komen vooral in Noord-Amerika voor, maar worden ook in Nederland gebruikt als tuinplant. (Foto: Nature)

Amerikaanse plantkundigen ontdekten dat ze de evolutie van de maskerbloemen naar hun eigen hand kunnen zetten. Door slechts één genetische verandering krijgen de bloemen compleet andere bestuivers over de vloer – hommels dan wel kolibries.

Kolibries houden van rode maskerbloemen, en hommels van roze. Zo eenvoudig ligt het. De dieren zijn verantwoordelijk voor de bestuiving van de maskerbloemen, maar ze bezoeken alleen bloemen met de juiste bladkleur. De voorkeuren van kolibries en hommels zijn zo sterk dat de verschillende maskerbloemen nog amper met elkaar kruisen. Maar door een kleine genetische verandering slaat de kleur van de bloemblaadjes om. Voorheen afstotelijke bloemen worden ineens erg aantrekkelijk voor de dieren, ontdekte plantkundige Toby Bradshaw. Een verandering in één bepaald gen is al voldoende, schrijft Bradshaw in het tijdschrift Nature. Het gen ‘yellow upper’ laat in bloemblaadjes gele pigmentkorrels ontstaan, die samen met andere kleurstoffen de uiteindelijke kleur van een blaadje bepalen. Als het gen door een verandering niet meer werkt, krijgen andere kleuren de overhand en verandert het blad van kleur. Bradshaw en zijn collega’s van de University of Washington kruisten rode en roze maskerbloemen met elkaar, net zolang tot er bloemen ontstonden met een defect ‘yellow upper’-gen. Het resultaat: roze maskerbloemen werden oranje, en rode maskerbloemen werden paars. Ze plaatsten de bijzondere bloemen over naar een veld waar maskerbloemen van nature voorkomen. Hongerige hommels en kolibries waren er ook, en zij merkten de kleurverandering op. Volgens de onderzoekers waren de verhoudingen tussen bloemen en hun bestuivers volledig omgedraaid door de genetische verandering. Kolibries en hommels hadden meteen met elkaar van lievelingsbloem gewisseld. Bradshaw en zijn collega’s concluderen dat slechts dat ene yellow upper-gen kan bepalen welke bestuivers de bloem komen bezoeken. Evolutie lijkt soms op een defecte klok, legt Bradshaw uit in een persbericht. Om die klok weer te laten lopen, geef je eerst een flinke klap, gevolgd door het fijnere afstelwerk. Bij maskerbloemen gebeurt dat ook, denkt de plantenkenner. Het yellow upper-gen kan die grote ‘klap’ teweegbrengen, omdat de kleurverandering zulke grote gevolgen heeft voor de voortplanting van de bloem. Als een maskerbloem hierdoor bijvoorbeeld ineens geen hommels, maar kolibries op bezoek krijgt, kunnen kleine aanpassingen volgen, om de vogels efficiënter van nectar te voorzien. Als er maar voldoende van deze kleine aanpassingen volgen, kan een maskerbloem zich ontwikkelen tot een nieuwe bloemsoort, aldus Bradshaw. Overigens is de kans dat we in de natuur die genetische verandering tegenkomen erg klein, schrijft Bradshaw. Volgens de Amerikaan moet eerst de verhouding van het aantal hommels en kolibries veranderen, wil zo’n bloem zich in stand houden. Aschwin Tenfelde H.D. Bradshaw en D.W. Schemske: Allele substitution at a flower colour locus produces a pollinator shift in monkeyflowers. In: Nature, vol. 426, p. 176 (13 november 2003).