Heliotropisme: volgt de zonnebloem de zon?

Wat volwassen koppen werkelijk doen

Het bekendste verhaal over de zonnebloem klopt maar half. Een volgroeide, bloeiende zonnebloem volgt de zon niet. Loop je langs een veld in augustus, dan staan vrijwel alle koppen naar dezelfde kant: het oosten. Ze blijven daar de hele dag, ongeacht waar de zon staat. Het draaien dat mensen voor ogen hebben, gebeurt eerder in het leven van de plant.

Atamian en collega's (UC Davis, lab van Stacey Harmer) brachten dit in Science (2016) systematisch in kaart. Zij toonden dat het zonvolgen ophoudt naarmate de stengel uitgroeit, en dat de rijpe kop in een vaste oostelijke stand terechtkomt. Dat de plant botanisch geen enkele bloem is maar een bloeiwijze van honderden buisbloemen, staat op de pagina over de anatomie van de bloemkop.

Het mechanisme bij jonge planten

Zolang de stengel nog groeit, vertoont de jonge zonnebloem echt heliotropisme. Overdag buigt de top mee met de zon, van oost in de ochtend naar west in de avond. 's Nachts draait hij terug, zodat hij bij zonsopkomst weer naar het oosten wijst. Dat heen-en-weer komt niet doordat de plant de zon "ziet draaien", maar door ongelijke groei: overdag strekt de oostkant van de stengel sneller (waardoor de top naar het westen kantelt), en 's nachts de westkant.

Atamian et al. (2016) lieten zien dat dit ritme deels intern wordt aangestuurd door de circadiane klok van de plant: ook in constant licht behield de plant een tijd lang het draaipatroon. Vandenbrink en collega's (2014) beschreven het bewegen van de zonnebloemstengel en de rol van groeiregulatie daarin nader. Het is dus een samenspel van licht en een ingebouwde dagklok, niet louter een reactie op de actuele zonnestand. Hoe deze groeiprocessen erfelijk verankerd zijn, raakt aan de genetica van de zonnebloem.

Waarom naar het oosten loont

Dat de rijpe kop juist oost kiest, is geen toeval. Atamian et al. (2016) draaiden in hun proef een deel van de bloeiende planten kunstmatig naar het westen en vergeleken die met de natuurlijke oostkijkers. De oostelijke koppen warmden 's ochtends sneller op door de vroege zon, en die warmte trok ongeveer vijf keer zoveel bestuivers. Een warme bloem is voor bijen aantrekkelijker, en vroeg in de dag actief zijn betekent vroege bestuiving.

De oostelijke stand is dus een evolutionair voordeel: meer bestuivers, meer bestoven buisbloemen, meer zaad. Het is geen restant van het zonvolgen, maar een functioneel eindpunt dat de plant vastzet zodra de stengelgroei stopt. Wie de bestuivers zelf wil leren kennen, vindt ze bij de pagina over bijen en de zonnebloem; voor de praktische kant van plaatsing en standplaats is er de pagina over het telen van zonnebloemen. Het bredere overzicht staat in de biologie van de zonnebloem.

Misverstand: ook bloeiende koppen volgen de zon

Nee. Het beeld van een veld dat 's middags allemaal naar het westen kijkt, klopt niet voor volgroeide planten — die staan vast oost. Het zonvolgen is beperkt tot de groeifase vóór de bloei.

Misverstand: de bloem "zoekt" warmte als doel

De plant streeft geen warmte na uit zichzelf; de oostelijke stand is geselecteerd omdat de daaruit volgende ochtendwarmte meer bestuivers oplevert. Het voordeel zit in de voortplanting, niet in comfort.

Verder lezen

• Biologie van de zonnebloem
• Anatomie van de bloemkop
• Fibonacci en de gulden hoek
• Genetica en genoom

Bronnen

1. Atamian, H.S. et al. (2016). Circadian regulation of sunflower heliotropism, floral orientation, and pollinator visits. Science, 353, 587–590 (UC Davis, lab Stacey Harmer).
2. Vandenbrink, J.P. et al. (2014). Turning heads: the biology of solar tracking in sunflower. Plant Science.