Over bloemetjes en bijtjes
Een insect in barnsteen. Een dergelijk fossiel is in de film Jurassic Park de bron van dinosauriër DNA. Barbara Gravendeel van het Nationaal Herbarium had een ander doel voor ogen met het bijenfossiel dat zij in handen kreeg. Zij onderzocht het pollen op de rug van de bij. Dit bleek afkomstig van een orchidee, haar favoriete plantenfamilie.
- Barnsteenfossiel van de bij met het pollen (foto: Santiago Ramirez)
Onderzoeker Santiago Ramirez klopte bij Barbara Gravendeel aan toen zij een jaar in Harvard zat. Hij liet haar een bijenfossiel zien dat was gevonden door een fossielzoeker in de Domicaanse republiek. De bij, gedetermineerd als Proplebeia dominicana, was niet groter dan 2 millimeter en leefde ongeveer 15 miljoen jaar geleden. Het is een uniek fossiel. Er waren al meerdere fossielen van deze bij gevonden, maar nog geen enkele met pollen op de rug, vertelt Barbara. Ramirez vroeg Gravendeel om uit te zoeken om welke plant het ging.
Pollen van een orchidee
- Barbara Gravendeel (foto: Marcel Eurlings)
Barbara Gravendeel ging op onderzoek uit. Ze probeerde op basis van uiterlijke kenmerken te achterhalen van welke plant het pollen afkomstig was. In totaal keek ze onder de microscoop naar 20 verschillende kenmerken zoals de vorm en de grootte van het pollen. Al snel zag ze dat het om een orchidee ging, maar welk soort? Het is lastig om orchideeënsoorten te onderscheiden. Bladeren en pollen hebben namelijk geen typische uiterlijke verschillen. De bloemen zijn wel heel herkenbaar voor een soort, maar die hadden we jammer genoeg niet.
Zodra Barbara allerlei details van het pollen wist, ging ze op zoek naar vergelijkbare kenmerken in de collecties van orchideeën van Zuid-Amerika in het Nationaal Herbarium Nederland en de Harvard Herbaria. In deze collecties zitten vele duizenden gedroogde plantensoorten. De planten zijn gedroogd omdat ze dan makkelijker te bewaren zijn. Simpelweg door ze op te koken in water krijgen de planten weer hun driedimensionale structuur terug.
- Een orchidee (foto: Joel mcNeal)
Uiteindelijk bleek het te gaan om een inmiddels uitgestorven orchideeënsoort uit het geslacht Meliorchis. Deze soort groeide op de bodem en had wortels in de aarde. Er zijn ook orchideeënsoorten bekend die hoog in de toppen van de bomen leven. Omdat het pollen niet door de wind wordt verspreid, heeft deze orchideeënsoort een insectenbestuiver nodig. Wanneer de bij in de bloem kruipt om nectar te verzamelen, blijft pollen op de rug van de bij achter.
Fossiel DNA
Gravendeel haalde geen DNA uit het fossiel. Het is nog niet eerder gelukt om DNA te isoleren uit barnsteenfossielen, legt ze uit. Maar ook is dit het eerste onbetwiste orchideeënfossiel en dat moet bewaard blijven. Het zou zonde zijn om het fossiel te beschadigen voor DNA onderzoek. Ze gebruikte wel DNA van vergelijkbare nu nog levende orchideeënsoorten. Door de sequenties van deze soorten te analyseren kon ze bepalen op welke plek in de stamboom de fossiele orchidee thuis hoort.
Barbara Gravendeel, onderzoeker aan de Leidse vestiging van het Nationaal Herbarium Nederland, heeft een passie voor orchideeën. Tijdens haar promotie-onderzoek maakte ze op basis van DNA een orchideeënstamboom. Nu onderzoekt ze de functie van genen die betrokken zijn bij de vorming van onderdelen van orchideeënbloemen.
