Waterplanten en hun aanpassing

Dit artikel verscheen in de Plantage Hortus van juni 1994

door Fred Triep

Waterplanten worden ook wel hydrofyten genoemd. Wat we onder hydrofyten verstaan hangt ervan af, hoe ruim we de term hydrofyt definiŽren. De ruimste definitie is, dat het planten betreft, die of in water groeien of in een bodem, die met water doordrenkt of volledig met water verzadigd is. In dit geval behoren de planten, die langs de waterkant staan (en met hun voeten in water staan) ook tot de hydrofyten.

Welke problemen ondervindt een waterplant? Er zijn een aantal moeilijkheden, waaraan een hydrofyt het hoofd moet bieden. We gaan ze achtereenvolgens bekijken.

Allereerst is het de verankering van de plant. In stilstaand water is dat nog niet het grootste probleem, maar in stromend water dreigen waterplanten weg te stromen. Ook het wortelen in de bodem is niet eenvoudig. De bodem in een waterige omgeving is vaak slap, waardoor een goede hechting op ťťn plek vrij moeilijk is. Daarnaast is er dan nog de stroming (rivieren), golfslag (rivieren, grote meren, zeeŽn) of getijden (zeeŽn).

Wat betreft de wijze, waarop de plant "verankerd" is in het milieu, kunnen we drie groepen hydrofyten onderscheiden.

Tot de eerste groep (rhizofyten) behoren planten die in de bodem verankerd zitten met ondergrondse stengeldelen, waaraan wortels zitten. Hiertoe behoren ondergedoken waterplanten, die in de bodem wortelen (zoals waterlelie, gele plomp, Victoria) en moeras- en oeverplanten (zoals riet en lisdodde). Om de plant op zijn plaats te houden zijn de ondergrondse delen vaak even groot (of zelfs groter) in omvang dan de bovengrondse delen. De ondergrondse delen kunnen bestaan uit een stengel, die onder het bodemoppervlak horizontaal groeit en wortels heeft aan de knopen van die stengel. Een dergelijke stengel noemt men een rhizoom. Rhizomen vinden we bij moeras en oeverplanten, die door hun vele bladeren windgevoelig zijn (riet) en bij planten met drijvende bladeren (waterlelie), die onderhevig zijn aan golfslag en stroming.

Andere rhizofyten bezitten een verticaal groeiende en verdikte stengel, die we caudex noemen. Aan deze caudex zitten weer vele wortels, die de plant verankeren. Deze wijze van verankering vinden we bij hydrofyten, die in het water staan, zoals de waterweegbree en het pijlkruid.

De tweede groep van hydrofyten zijn de pleustofyten. Dit zijn de vrijzwevende en vrijdrijvende waterplanten. Deze planten wortelen niet of nauwelijks. Kenmerkende planten uit deze groep zijn de vrijdrijvende planten als krabbescheer, eendekroos, de tropische waterhyacint en de mosselplant en de ondergedoken planten, zoals waterpest. Deze planten vinden we alleen in stilstaande wateren. Toch bezitten deze planten vaak wel wortels, die soms de planten "licht" verankeren. Een voorbeeld van een "half" wortelende waterplant is de waternoot (Trapa natans), waarover u verder in de krant meer kunt lezen. Bij een aantal van deze drijvende planten hebben de wortels waarschijnlijk ook de funktie van het in balans houden van de plant.

waterhyacint2.jpg (17053 bytes) Klik op de thumbnails als je de grote foto's  (links 105 Kb, rechts 97 Kb) wilt zien

Links: Drijvende exemplaren van de Waterhyacinth
Rechts
: Drijvende exemplaren van de Mosselplant
foto's: Fred Triep

watermossel2.jpg (14752 bytes)

Tot de derde groep waterplanten behoren planten, die in Nederland niet voorkomen. Dit zijn de hydrofyten, die in het water verankerd zitten aan stenen. We noemen deze groep de haptofyten. Haptofyten zijn waterplanten, die in tropische streken in snelstromend water voorkomen. Deze planten behoren allen tot de familie Podostemaceae. Deze planten zijn volledig aangepast aan het leven in het water, omdat het plantenlichaam uit een plat thallus bestaat, dat m.b.v. haren en haptera met een soort "cement" vastzit aan de rotsen.

Hiermee hebben we het probleem van de verankering besproken. Het tweede probleem is de ademhaling van de ondergrondse delen. In waterdoordrenkte bodems zitten alle poriŽn in de bodem vol met water. Zuurstof kan ook door water bewegen, maar deze beweging gaat 20 keer langzamer dan door de lucht. Daardoor leven wortels van waterplanten in een zuurstofarme omgeving. Een belangrijke aanpassing, die waterplanten bezitten om hun wortels te laten ademen, is de aanwezigheid van luchtkanalen in de stengel. Door deze kanalen kan de zuurstof vanuit de bladeren naar beneden stromen naar de wortels. Luchtkanalen vinden we onder andere bij de moeras- en oeverplanten riet, mattenbies en lisdodde. Ook bezitten sommige waterplanten vulweefsel met grote ruimten tussen de cellen, zoals bij de holpijp. Andere hydrofyten maken speciale wortels, die vanaf de plant omhoog groeien tot boven de waterspiegel. Deze wortels bezitten luchtig vulweefsel, waardoor de diffusie van zuurstof uit de atmosfeer naar de andere wortels snel kan plaatsvinden. Dit type wortels wordt alleen gevormd om te ademen en daarom worden ze ademwortels genoemd. Deze ademwortels treffen we aan bij sommige soorten van het geslacht Ludwigia. Van dit geslacht komt in Nederland alleen het waterlepeltje voor.

Bij mangrovebomen vinden we ook luchtwortels. Mangroven zijn bossen, die we in tropische streken op kustvlakten aantreffen, die gedurende het hoogwatergetijde onder water staan. Omdat deze wortels ook een andere functie dan ademen kunnen hebben, worden ze ook we pneumatoden genoemd. Sommige mangrovebomen (Sonneratia) laten vanuit hun ondergrondse delen recht omhoog groeiende luchtwortels groeien (penwortels) en andere soorten (Bruguiera soorten) laten hun ondergrondse delen knievormige uitgroeiingen boven de bodem maken.

Daarnaast is uit een aantal onderzoekingen gebleken, dat wortelstokken van sommige waterplanten (bijvoorbeeld kalmoes en lisdodde) enige tijd zonder zuurstof (anaŽroob) hun stofwisseling kunnen uitvoeren. Deze planten kunnen gedurende beperkte tijd (tot twee maanden toe) zonder zuurstof in de bodem groeien, waarbij ze alcohol produceren.

Het laatste probleem, dat waterplanten ondervinden, is het voortplanten in een waterige omgeving. De bouw van de bloem en de bestuiving is bij een groot aantal waterplanten nog het minst aangepast aan het waterleven. De meeste waterplanten, waaronder ook ondergedoken planten, maken nog steeds gebruik van insecten en de wind bij de bestuiving. Zij moeten daartoe een bloeisteel vormen en een bloem, die boven het water uitkomt. Hieruit hebben biologen afgeleid, dat veel waterplanten pas recent (zeg enige miljoenen jaren) het waterterritorium vanaf land veroverd hebben. Ook een echte pleustofyt als blaasjeskruid (Utricularia vulgaris), die geheel onder de waterspiegel zweeft, vormt een bloem boven het water uit. De bloeistengel wordt bij deze waterplant omhoog gericht gehouden door een rozet van bladeren, die rondom de bloeistengel zit. Overigens blijken er nauwelijks waterplanten, die blauwe bloemen dragen. De meeste waterplanten bezitten witte, gele of rozerode bloemen. Waarschijnlijk zijn blauwe bloemen voor insekten moeilijk te onderscheiden op het water door de reflectie van vooral blauw licht door de waterspiegel.

Een klein deel van hydrofyten heeft zich wat betreft de bestuiving aangepast aan het waterleven. Sommige waterplanten houden onder water de bloemen dicht en maken dan mogelijk gebruik van zelfbestuiving. Andere doen hun bloemen open en laten de waterstromingen het werk doen : het stuifmeel dat de meeldraden vrijgeven stroomt weg en komt hopelijk een stamper tegen. Een speciaal geval vormt de waterplant Vallisneria, die als aquariumplant gekweekt wordt. Bij deze plant vinden we aparte mannelijke en vrouwelijke bloemen. De mannelijke bloemen strooien hun stuifmeel op de waterspiegel. De bloeisteel van de vrouwelijke bloemen is eerst kurkentrekker-vormig opgerold. Als de vrouwelijke bloempjes rijp zijn, dan ontrollen de bloeistelen zich, waardoor ook de vrouwelijke bloempjes op het grensvlak van water en lucht uitkomen. Na bevruchting door het ronddrijvende stuifmeel rolt de kurkentrekker zich weer op.

De vruchtvorming en zaadzetting is voor de waterplanten geen probleem. Bij vele hydrofyten buigt de bloem bij rijping van de vrucht naar beneden. Alleen de verankering op een bepaalde plek in de modder kan problematisch zijn. Bij de waternoot is de vrucht een zware noot met stekels. De functie van deze stekels is waarschijnlijk de verankering in de modder. Ook bij waterplanten in getijdengebieden is de vestiging niet gemakkelijk. Bij bepaalde mangrovebomen (bijv Rhizophora) ontkiemen de zaden al in de vrucht aan de boom en ze vormen dan een penworteltje. Zo gauw de vrucht in de modder valt, kan hij zich snel vestigen.

In de loop van de evolutie hebben veel landplanten zich, ondanks alle genoemde problemen, aangepast aan het leven in het water. De evolutie van zaadplanten "terug naar het water" heeft onder meer geleid tot schoonheden als waterlelie, lotus en de Victoria regia, die zeker deze zomer weer in de Hortus zal bloeien.

Deze pagina is het laatst bijgewerkt op zondag 20 februari 2000.

Voor aanvullingen of reacties, stuur mij een email:

Stuur je reactie !email: Fred Triep

Terug naar (Return to): Terug naar: