Espenbomen kunnen een herinnering aan de droogte vasthouden en deze het jaar daarop gebruiken om meer insectenwerende chemicaliën te produceren. Zelfs als er weer water beschikbaar komt en de oude bladeren zijn gevallen, dragen de nieuwe nog steeds de gevolgen van de voorgaande zomer met zich mee. In het experiment namen deze defensieve stoffen met maximaal 11% toe.
De ontdekking komt uit een studie van de Universiteit van Utah, gepubliceerd in aNieuwe fytoloog op 13 september 2026. Drie jaar lang observeerden de onderzoekers hoe 360 jonge populieren (Populus tremuloides) reageerde op perioden van gecontroleerde droogte en ontdekte dat sommige reacties van de boom zich zelfs in het volgende groeiseizoen bleven manifesteren.
Een verrassende eigenschap, zeker voor een soort die ieder najaar zijn blad volledig verliest en ieder voorjaar zijn blad weer opnieuw moet opbouwen.
De nieuwe bladeren doen denken aan de droogte van vorig jaar
De hoofdrolspelers in het onderzoek zijn Amerikaanse espen, bomen die herkenbaar zijn aan hun lichte bast en bladeren die trillen bij het minste zuchtje wind, totdat ze in de herfst intens geel worden. Ze bevolken de bergen van Noord-Amerika en kunnen door klonale reproductie hele bossen vormen, waarbij talloze stammen hetzelfde genetische erfgoed delen.
Om ze te bestuderen verzamelde de groep, gecoördineerd door Talia Karasov en William Anderegg, samen met onderzoeker Aubrey Hawks, plantmateriaal uit vijf nationale bossen in Utah en Colorado, en kweekte het vervolgens op een experimenteel veld aan de universiteit. Van 2021 tot 2023 kregen sommige boomgroepen regelmatig water, terwijl andere groepen minder water kregen, waarbij een kwart van de hoeveelheid water gereserveerd was voor controlemonsters. In sommige gevallen is de irrigatie na een bijzonder droge zomer weer normaal.
En door dit laatste te observeren, vonden de onderzoekers het meest interessante resultaat. In 2022 hadden populieren die het voorgaande jaar droogte hadden meegemaakt 11% meer salicinoïde fenolglycosiden dan regelmatig geïrrigeerde bomen in 2021. In 2023 liet dezelfde vergelijking een toename van 8% zien.
Dit zijn natuurlijke stoffen die de bladeren minder aantrekkelijk maken voor tal van herbivore insecten. Hun concentratie vertoonde echter geen significante toename tijdens het eerste jaar van droogte. Kortom, de meest opvallende reactie kwam met enige vertraging. Alsof de bomen een spoor bijhielden van de omstandigheden waar ze doorheen gingen en hun verdediging bleven aanpassen, zelfs na het einde van de waterstress.
Een chemische verdediging die het verschil kan maken
Volgens Karasov kunnen deze verbindingen tot 20% van het gewicht van een gedroogd blad vertegenwoordigen. Een aanzienlijke hoeveelheid, vooral gezien het feit dat het produceren van defensieve stoffen middelen vereist die de plant zou kunnen gebruiken om te groeien. Maar in het experiment vonden de onderzoekers geen bewijs dat het vergroten van deze specifieke verdedigingsmechanismen resulteerde in verminderde groei.
Er is nog een ander interessant feit. Bomen met hogere concentraties fenolglycosiden hadden over het algemeen een kleiner deel van het beschadigde bladerdak. Voor elk extra procentpunt van deze stoffen in het droge gewicht van de bladeren schatte het statistische model een afname van ongeveer 1,8 procentpunt in het beschadigde bladerdak.
Een relatie die een mogelijk beschermend voordeel suggereert, zelfs als de waargenomen schade verschillende soorten veranderingen aan de bladeren omvatte en de studie niet direct meet hoeveel insecten ze aten.
Bovendien waren bij de reactie op de droogte ook andere chemicaliën betrokken. Gecondenseerde tannines, die betrokken zijn bij de bescherming tegen sommige micro-organismen, volgden een andere trend: in 2023 hadden bomen die aan twee of drie opeenvolgende jaren van droogte waren blootgesteld, ongeveer een derde minder dan bomen die een jaar van herstel hadden doorgemaakt. De boom leek daarom de manier te veranderen waarop hij zijn hulpbronnen verdeelde over verschillende vormen van verdediging.
Ook de paddenstoelen op de bladeren veranderen
In het onderzoek werd ook gekeken naar schimmels die op het oppervlak en de binnenkant van bladeren leven. In bomen die aan droogte werden blootgesteld, vonden de onderzoekers een grotere relatieve aanwezigheid van schimmels die tot potentieel pathogene groepen behoorden. Integendeel, waar de fenolglycosiden toenamen, neigde hun aanwezigheid af te nemen.
De verschillen hadden ook gevolgen voor individuele groepen schimmels. Dat soort mensen Golovinomycesgeassocieerd met echte meeldauw, waren tijdens droogte minder overvloedig aanwezig, terwijl die van het geslacht toenamen Ganodermawaaronder soorten die reeds verzwakte bomen kunnen aanvallen. Dit betekent dat droogte tegelijkertijd de chemie van bladeren en de gemeenschap van organismen die daar leven kan veranderen. Sommige van de geïdentificeerde schimmels kunnen echter op bomen leven zonder ziekten te veroorzaken: hun aanwezigheid alleen duidt niet op een infectie.
Hebben bomen echt herinneringen?
Wetenschappers hebben het over ‘functioneel geheugen’, een uitdrukking die wordt gebruikt om de aanhoudende effecten van een omgevingservaring op de plantenfysiologie te beschrijven.
Het valt nog te begrijpen welk mechanisme populieren in staat stelt dit spoor van droogte vast te houden. Er kunnen veranderingen optreden in de regulatie van chemische processen of fysieke gevolgen van stress, zoals schade aan de fijnere wortels en weefsels die water transporteren. De twee mogelijkheden zijn nog niet experimenteel van elkaar onderscheiden.
De betekenis van deze reactie voor het overleven van bomen vereist ook verdere observatie. Langdurige droogte is in feite een van de belangrijkste factoren die verband houden met het fenomeen dat bekend staat als Plotselinge daling van Aspenhet snelle verval van Amerikaanse espen, wat kan leiden tot de dood van hele bosopstanden.
Inzicht in hoe deze bomen omgaan met waterstress zou hun veerkracht kunnen helpen voorspellen, vooral in een klimaat dat wordt gekenmerkt door steeds intensere droge periodes. Zoals de onderzoekers uitleggen in de presentatie van het onderzoek, gepubliceerd door de Universiteit van Utah, zullen verdere experimenten nodig zijn om vast te stellen hoe lang deze aanpassingen aanhouden en of ze daadwerkelijk het voortbestaan van de bomen bevorderen.
Ondertussen is één ding opgemerkt: een populier kan in de herfst al zijn bladeren verliezen en in de lente nieuwe bladeren laten groeien, en de gevolgen van een bijzonder moeilijke zomer met zich mee blijven dragen. De bladeren van vorig jaar zijn gevallen. De droogte had blijkbaar iets achtergelaten.
