Bomen hebben mogelijk een ‘hartslag’ die zo langzaam is dat we hem nooit hebben opgemerkt

Bomen lijken misschien bewegingsloos, maar ze zijn actiever dan je denkt. Ze bewegen namelijk ’s nachts hun takken op en neer. Het lijkt erop dat de bomen actief water omhoog pompen – als een soort extreem langzame hartslag. 

‘We hebben ontdekt dat de meeste bomen regelmatig een klein beetje van vorm veranderen. Die veranderingen vinden periodiek plaats en gebeuren in de hele boom tegelijkertijd. Zo’n periode duurt korter dan een dag-en-nachtritme. We denken dat het hier gaat om periodieke veranderingen in waterdruk’, zegt András Zlinszky van de Aarhus University in Denemarken, een van de wetenschappers die het recente onderzoek uitvoerde.

In oktober 2017 publiceerden Zlinszky en zijn collega Anders Barfod een artikel waarbij ze met een laser bomen scanden. Normaal gesproken gebruikt men deze laserscantechniek om hoge gebouwen te monitoren. In totaal scanden ze in één nacht 22 soorten bomen. Dat deden ze in een windstille en donkere omgeving, waarbij ze keken of de takken van al die bomen van vorm veranderden.

Bomen bewegen hun takken met een soort hartslag

In zeven soorten bomen bewogen de takken met ongeveer een centimeter omhoog of omlaag. Deze wip-wap-bewegingen waren vooral zichtbaar in magnoliabomen, met een gemiddelde van bijna anderhalve centimeter omhoog of omlaag. De bewegingen herhaalden zich elke drie tot vier uur.

Boomhartslag
Inmiddels hebben de twee onderzoekers ook een idee van wat die bewegingen kunnen voorstellen. Ze denken dat het aantoont dat bomen een ‘hartslag’ hebben. Bomen zouden actief water omhoog pompen vanaf hun wortels, met extreem langzame hartslagen – zo’n slag duurt dan een paar uur.

Voorheen dacht men dat bomen niet zo actief zijn. In plaats daarvan ging men ervan uit dat bomen simpelweg wachten tot water uit bladeren verdampt. Daardoor ontstaat een tekort aan water in de bladeren, die dan water uit de rest van de boom aantrekken.

‘In de klassieke plantfysiologie ziet men watertransport als een constant iets met enkel verwaarloosbare schommelingen in de tijd. Vooral voor processen in de hele plant en voor processen met een tijdsduur van minder dan een dag ziet men dat zo’, zegt Zlinszky. ‘De huidige modellen verklaren geen schommelingen met perioden korter dan 24 uur.’

Water periodiek omhoog bewegen bespaart mogelijk energie, zegt Zlinszky. ‘Als een boom water een klein stukje omhoog pompt, moet hij alleen de hydrostatische druk van dat specifieke stukje overwinnen, in plaats van de volledige druk die de hoogte van de hele boom veroorzaakt.’

Knijpen
Het is niet duidelijk hoe een boom het voor elkaar zou krijgen om water omhoog te pompen. Zlinszky en Barfod suggereren dat de stam misschien zachtjes het water omhoog knijpt. Daarbij drukt de stam het water omhoog door een zogeheten xylem: een soort holle buis gemaakt van dode cellen.

Volgens Zlinszky en Barfod ondersteunen eerdere bevindingen van andere onderzoekers hun idee. Die ontdekten bijvoorbeeld dat boomstammen in de nacht soms tot wel 0,05 millimeter krimpen.

‘We stellen een tot nog toe compleet onbekend pompmechanisme voor’, zegt Barfod. Het zou kunnen dat levende cellen in het xylem van vorm kunnen veranderen. Daarbij knijpen ze dan het water omhoog. De onderzoekers denken ook dat zogeheten aquaporins, eiwitten voor watertransport in de membranen van cellen, een sleutelrol zouden kunnen spelen in dit proces. Aquaporins staan erom bekend dat ze snelle veranderingen in waterstroom kunnen veroorzaken.

In 2016 toonden Zlinszky en zijn collega’s aan dat berken ’s nachts ‘slapen’. Ze laten hun takken rusten door ze tot wel tien centimeter te laten zakken. Deze bewegingen volgden een dag-en-nachtritme: de takken keerden in de ochtend weer terug naar hun normale posities. De recent ontdekte bewegingen opereren echter op veel kortere tijdsschalen en zijn dus niet onderhevig aan een dag-en-nachtritme.

Bron New Scientist