Wat onthult de Gulden sleutelbloem over de disbalans in de natuur?

Heterostylie

Gulden sleutelbloem is een plantensoort met heterostylie. Dat betekent dat er bloemen zijn met lange stijlen (vrouwelijk geslachtsorgaan) en lage meeldraden (mannelijk geslachtsorgaan) en ook bloemen met juist een korte stijl en hoge meeldraden.

Iedere plant heeft bloemen van alleen de ene of de andere bloemvorm. Voor succesvolle bestuiving zijn dus twee verschillende planten nodig met ieder een andere bloemvorm. Het doel hiervan is kruisbestuiving te stimuleren en zelfbestuiving te voorkomen. Bij kruisbestuiving wordt de stijl van een bloem bevrucht door het stuifmeel van de meeldraden van een andere bloem en wordt genetisch materiaal (DNA) uitgewisseld. Bij zelfbestuiving bevrucht een bloem zichzelf en kan er genetische verarming optreden in een populatie, omdat er geen uitwisseling van genetisch materiaal plaatsvindt.

Een populatie van planten met een grote genetische diversiteit (als gevolg van kruisbestuiving) is weerbaar en beter bestand om externe veranderingen in de omgeving op te vangen. Hierbij kan je denken aan extreme droogte of neerslag, veranderingen in leefgebied, plagen en ziekten. Gulden sleutelbloemen zijn afhankelijk van bijen en hommels voor kruisbestuiving. Succesvolle bestuiving vindt plaats als een insect stuifmeel  van het ene type bloem naar het andere brengt, of andersom. Hiervoor is het wel van belang dat er voldoende insecten zijn, om de bestuiving te laten plaatsvinden.

Gezonde populaties van Gulden sleutelbloemen hebben een 50/50-verdeling van lang- en kortstijlige bloemen. Hierbij wordt de kruisbestuiving, en daarmee de genetische diversiteit binnen een populatie, het best gewaarborgd.

Europees Citizen Science onderzoek

In heel Europa zien we dat de Gulden sleutelbloem afneemt als gevolg van de achteruitgang van bijen (bestuivers) en vernietiging en fragmentatie van geschikte leefgebieden. Fragmentatie van leefgebieden betekent dat biotopen steeds kleiner worden en de onderlinge afstand tussen leefgebieden steeds groter wordt. Hierdoor kan steeds minder uitwisseling tussen planten- en diersoorten plaatsvinden tussen de verschillende leefgebieden, en kunnen soorten onderling elkaar niet (genetisch) versterken en ondersteunen. Het was nog niet bekend hoe dit allemaal van invloed was op de verhouding lang- en kortstijlige bloemen binnen populaties en welke andere factoren invloed hebben op het welzijn van populaties Gulden sleutelbloem.

Om dit uit te zoeken zijn onderzoekers uit heel Europa een citizen science onderzoek gestart. Hierbij hebben duizenden vrijwilligers bestaande populaties onderzocht. Zij noteerden de populatiegrootte (hoeveel planten) en legden van honderd bloemen vast of het om een lang- of kortstijlige bloem ging. Vervolgens koppelden de onderzoekers data over klimaat, landgebruik en milieu aan de waarnemingen van de vrijwilligers. Vanuit Nederland werd dit onderzoek gecoördineerd door het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) en FLORON.

Verrassende onderzoeksresultaten

Door heel Europa zijn bijna tien procent meer kortstijlige bloemen waargenomen dan langstijlige. Dit is verrassend, omdat onderzoekers vooraf verwachtten dat de verhouding kort- en langstijlige bloemen 50/50 zou zijn. Daarnaast is vastgelegd dat het vaker voorkomen van kortstijlige bloemen samengaat met een hogere neerslag in de zomer en toenemende intensiteit van landgebruik. Dit kan erop duiden dat de menselijke invloed op milieu en landschap ook invloed heeft op de voortplanting van de Gulden sleutelbloem.

Ook komt uit het onderzoek dat de disbalans in het aantal kort- en langstijlige bloemen groter is in kleinere populaties, waarbij er binnen een populatie dus meer van de ene bloemvorm voorkomt dan de andere. Dat betekent dat kleine populaties kwetsbaarder zijn, omdat er minder geschikte bloemen zijn voor kruisbestuiving. Populaties worden hierdoor steeds minder levensvatbaar, omdat er minder zaden worden geproduceerd. De kracht van de Gulden sleutelbloem, met een mooi mechanisme voor kruisbestuiving, kan bij kleinere populaties juist een zwakte zijn.

En nu?

Dit onderzoek is een extra motivatie om te blijven werken aan het behoud van sterke, gezonde en genetisch diverse populaties en het versterken van kleine kwetsbare populaties. Behoud van seminatuurlijke graslanden en open bossen (de leefgebieden van Gulden sleutelbloem), het voorkomen van (verdere) fragmentatie én betere bescherming van bijen zijn hiervoor de sleutel. Het is van groot belang dat de enorme afname van het bijenbestand zich weer hersteld zodat de bestuiving van Gulden sleutelbloem, maar ook voor de Slanke sleutelbloem en de Stengelloze sleutelbloem, gewaarborgd blijft. Zo kunnen we nog lang genieten van deze bijzonder fraaie en fascinerende voorjaarsbloeiers.

Meer informatie

• Gulden sleutelbloemen tellen als graadmeter voor gezonde natuur. 
• Film 'Scientific research from start to finish' (Engelstalig).
• Duizenden Europese burgerwetenschappers hielpen met het onderzoeken van veranderingen in bloemeigenschappen van insectenbestuivende planten (Engelstalig). 

Auteurs: Leonie Tijsma, Baudewijn Odé & Sascha van der Meer, FLORON
Beeld: Berru, Wikipedia; Bart Vastenhouw, Saxifraga