Geplaatst op

Watervogels helpen planten verspreiden: ‘nepmaag’ geeft onderzoekers nieuw inzicht


Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW)

24-dec-2022Watervogels zijn belangrijke verspreiders van plantenzaden. Maar wat bepaalt het succes van deze manier van verspreiden? En hoe gaat dat in wetlands, waar de meeste zaden niet ‘verpakt’ zitten in vruchten? Onderzoekers van het NIOO benaderden deze vragen op een nieuwe manier: met een nagebouwde eendenmaag.

De zaden die watervogels opeten gaan op een dubbele reis: door de lucht én door het verteringsstelsel. Daar belanden ze eerst in de zogenaamde spiermaag, na te zijn ingeslikt zonder kauwen. In de spiermaag masseren steentjes het eten tot het fijn genoeg is om verder te gaan naar de darmen. De eerste zaadjes worden al na een paar uur weer uitgepoept. Maar sommige zaden blijven veel langer in het verteringsstelsel, en kunnen zo grote afstanden overbruggen.

Onderzoeker Casper van Leeuwen

Onderzoeker Casper van Leeuwen (Source: NIOO-KNAW)

“Dat is een voordeel in de strijd met menselijke invloeden zoals klimaatverandering en de versnippering en achteruitgang van habitats”, zegt NIOO-onderzoeker Casper van Leeuwen. Dat niet alle zaden geschikt zijn voor deze vorm van verspreiding, bleek al uit eerder onderzoek. Sommige zaadjes worden namelijk veel vaker in de keutels van watervogels aangetroffen dan andere, die bijna helemaal worden verteerd. Waarin zit het verschil?

Nepmaag in het laboratorium

Dat kun je onderzoeken op de ‘ouderwetse’ manier: door watervogels bepaalde zaden te eten te geven en daarna de keutels te verzamelen. Maar dan blijft onduidelijk wat er in de vogel zelf gebeurt, en je kunt ook maar beperkte aantallen plantensoorten vergelijkend onderzoeken. Van Leeuwen en zijn mede-onderzoekers probeerden daarom iets nieuws.

In het laboratorium maakten ze het verteringsstelsel van een wilde eend na. In deze opstelling wordt onderscheid gemaakt tussen vertering in de spiermaag en in de darmen, en kunnen grote hoeveelheden plantenzaden – met verschillende eigenschappen – in detail met elkaar worden vergeleken. De onderzoekers bekeken ruim 28.000 zaden van 48 verschillende plantensoorten. Wat bleek? Vooral grote, harde zaden overleefden de mechanische krachten in de spiermaag. De kleine zaadjes die toch vaak in keutels worden aangetroffen zijn daar veel minder goed tegen bestand.

Daaruit blijkt dat die kleine zaadjes vooral goed verspreid kunnen worden omdat ze aan de vertering in de spiermaag ‘ontsnappen’. Dat heeft gevolgen voor de verspreiding. Een eend vliegt zo’n 60 kilometer per uur. Dus waar de kleine zaadjes meestal relatief dichtbij worden uitgepoept, kunnen grotere zaden die sterk genoeg zijn om in het verteringsstelsel te blijven mogelijk wel enkele honderden kilometers worden meegenomen.

De onderzoekers bekeken ruim 28.000 zaden van 48 verschillende plantensoorten

De onderzoekers bekeken ruim 28.000 zaden van 48 verschillende plantensoorten (Source: Casper van Leeuwen)

Aanwijzingen voor aanpassing

Maar er was nog iets waar de onderzoekers meer over wilden weten. Wetlands behoren tot de meest waardevolle en kwetsbare habitats van ons land, en watervogels zijn er onmisbaar voor de verspreiding van plantenzaden. Maar hoe gaat het proces daar precies in zijn werk? Uit het onderzoek bleek dat juist wetlandplanten het meeste profiteerden van watervogels die de zaadjes inslikten en uitpoepten. Meer dan planten uit drogere gebieden. Dat is opvallend, omdat de meeste wetlandplanten geen duidelijke vruchten hebben. En juist dat suikerrijke vruchtvlees waarin zaadjes verpakt zijn, staat erom bekend dat het vogels aantrekt: een klassiek voorbeeld van co-evolutie.

Bij co-evolutie passen soorten zich zo aan dat ze voordeel hebben van hun interacties. Maar bij watervogels en wetlandplanten die veel door watervogels worden gegeten lijkt toch ook zoiets aan de hand te zijn, zegt Casper van Leeuwen. “Onze bevindingen versterken het vermoeden van co-evolutie.” Zaadjes die door vogels worden ingeslikt, kiemen namelijk vaak makkelijker: het verteringsproces doorbreekt de rusttoestand van de zaadjes. Uit de vergelijkende studie van 48 plantensoorten bleek dat het positieve effect veel sterker was voor wetlandplanten dan voor landplanten. Dat wijst volgens de onderzoekers op aanpassing.

Door vogels ingeslikte zaadjes kiemen vaak makkelijker

Door vogels ingeslikte zaadjes kiemen vaak makkelijker (Source: Casper van Leeuwen)

Onverwachte verspreiding

Het onderzoek met de nepmaag bevestigt dat watervogels een belangrijke bijdrage leveren aan de verspreiding van plantenzaden. “Dieren zijn dus niet alleen verspreiders van planten met vruchtvlees, maar ook van planten waarvan je dat niet zo snel zou verwachten”, zegt Van Leeuwen. “Dat is erg relevant om te weten, omdat de verspreiding van zaden een belangrijke voorspeller is van welke plantensoorten wel of niet om zullen kunnen gaan met de wereldwijde veranderingen.”

Meer informatie

De bevindingen van de onderzoekers zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Ecography.

Tekst: NIOO-KNAW
Foto’s: Casper van Leeuwen, NIOO-KNAW