Wetenschap - 16 september 2015

Licht in de wortelwereld

tekst:
Roelof Kleis

De wereld van de plantenwortel, de rhizosfeer, staat bol van intriges. De nieuwe persoonlijk hoogleraar Plantenecologie Liesje Mommer is bezig die kluwen te ontwarren.

Foto: Guy Ackermans

Wortelonderzoek heeft niet zo’n sexy imago. Dat komt deels doordat je er zo weinig van ziet. Bodemleven speelt zich nou eenmaal ondergronds af. En ondergronds is het ... donker. Bovendien, wortels lijken allemaal op elkaar. ‘Als wortelecologen hebben we een probleem’, zegt Mommer. ‘Bovengronds heb je planten zo gedetermineerd, maar ondergronds niet. Het is daar één grote brij van wortels.’

Maar daar vond Mommer wat op. Als postdoc in Nijmegen ontwikkelde ze een op DNA-analyse gebaseerde  methode om wel wijs te worden uit die wortelspaghetti. ‘Ik heb de wortels kleur laten bekennen.’ Met die nieuwe methode op zak verkaste ze naar Wageningen, waar ze eerder ook haar opleiding als biologe had afgerond. Mommer: ’Ik wilde die nieuwe methode toepassen op een relevant en gaaf experiment. In Wageningen was op dat moment een biodiversiteitsexperiment aan de gang met meer dan honderd plots waarin een tot acht soorten samen groeiden in verschillende samenstelling. Dé testcase voor mijn methode.’

In die proef –en in vele andere in de wereld- bleek dat meer soortenrijkdom leidt tot een hogere productiviteit van het ecosysteem. Kennelijk jutten verschillende plantensoorten elkaar op. ‘De theorie over ondergrondse plant-plant interacties behelst twee aanname’s’, doceert Mommer. ‘Planten concurreren om water en nutriënten en soorten verschillen in hun behoefte daarin. Als gevolg daarvan verwacht je dat een soortenrijke vegetatie vollediger en efficiënter gebruik maakt van de bodem. Mijn veni-werk heeft laten zien dat er weliswaar meer wortels zijn in soortenrijke plots, maar het bewortelingspatroon strookt daar niet mee.’

Die zoektocht naar een antwoord kreeg vorig jaar een vervolg met een vidi voor onderzoek naar de ondergrondse interactie tussen planten en schimmels in natuurlijke graslanden. ‘De ophoping van pathogene schimmels in soortenarme vegetaties zou een alternatieve verklaring kunnen bieden voor het positieve effect van biodiversiteit op productiviteit. In soortenrijke vegetaties raak ik een deel van de pathogene schimmels kwijt.’

De vraag is hoe dat kan. Mommer denkt dat schimmels tussen al die verschillende wortels de weg naar hun voorkeursplant kwijtraken. ‘Lost in diversity’ noemt ze dat. ‘Er zijn zoveel signalen, stofwisselingsproducten en vluchtige stoffen die de wortels uitscheiden, bacterien etc. dat de schimmel de weg kwijt kan raken. Je kunt het ook omdraaien: dat een wortel zich verstopt achter een buurman voor een ‘bad fungal guy.’

‘Met moleculaire technieken kunnen we nu goed inventariseren welke micro-organismen er in en om de plantenwortel zijn. Het ontwarren van die complexe wereld om tot een functioneel begrip van biodiversiteit te komen, is de échte uitdaging. Dat doe ik samen met een team met diverse expertises. Op de Wageningse campus zijn die allemaal binnen handbereik.’


Re:ageer