Heide in de tuin: enige speculaties over de bladkleuren in heide

Heide in de tuin: enige speculaties over de bladkleuren in heide(1004176859)Waarom hebben sommige heideplanten gele bladeren? Waarom hebben oranje- en roodbladige cultivars roze bloemen en geelbladige cultivars witte bloemen? Waarom verkleurt het blad in de winter? Waarom verbranden de bladeren van sommige heideplanten in de zon? Waarom hebben sommige heideplanten gekleurde topjes in het voorjaar? Waarom hebben Erica hybriden gekleurde topjes in het voorjaar? Waarom hebben sommige Calluna cultivars gekleurde topjes in het voorjaar? Waarom zijn verscheidene cultivars bontbladig? Hoe worden loofkleuren geërfd?

Waarom hebben sommige heideplanten gele bladeren?

De normale groene kleur van de (heide)plant komt door het pigment chlorofyl. Dit pigment zet in het blad de zonne-energie om in voedsel voor alles wat leeft op aarde en absorbeert de rode en blauwe golflengten uit het zonnespectrum. Naast bladgroen bevat een blad nog andere pigmenten, zoals lichtblauw (fytochroom), geeloranje (carotenoïden - dit is de stof die worteltjes oranje maakt - en xanthofyllen) en blauw violet (riboflavine). Het chlorofyl absorbeert het gehele zichtbare spectrum van het zonlicht, behalve groen. Groen wordt terug gekaatst en het is deze overblijvende kleur die wij zien.

Bij bepaalde omstandigheden, bv. als het chlorofyl gebroken is, of, wat we allemaal kennen, bij de herfstkleuren of het gele gras onder het grondzeil van een tent, openbaren deze stoffen zich. Het lijkt erop dat er in geelbladige heideplanten een mutatie is welke tot een onevenredig kleine hoeveelheid chlorofyl leidt. Dit heeft tot gevolg dat het geel van de carotenoïden zichtbaar wordt en verklaart het gebrek aan vitaliteit van de geelbladige cultivars ten opzichte van de groenbladige cultivars.

Waarom hebben oranje- en roodbladige cultivars roze bloemen en geelbladige cultivars witte bloemen?

Deze algemene regel geldt voor alle heideplanten. Een uitzondering op de regel vormt de cultivar Calluna vulgaris ´Rosalind Underwood´s Variety´. Deze heeft geelgroen blad in de zomer, gele punten in de herfst, winter en het voorjaar, en de bloemen zijn lavendelkleurig.

De bloemkleur in heide wordt voornamelijk bepaald door een andere groep pigmenten, anthocyaninen, die gewoonlijk roze, rood of purper zijn. De bloembladen van witte bloemen bevatten geen anthocyaan. Anthocyaan wordt ook gevonden in bladeren hoewel hun aanwezigheid gewoonlijk wordt gemaskeerd door andere pigmenten, met name chlorofyl. Is het u wel eens opgevallen dat wit bloeiende cultivars licht of helder groene bladeren hebben, terwijl donker bloeiende cultivars donkergroene bladeren hebben?

Heide in de tuin: enige speculaties over de bladkleuren in heide(1004176859)
Calluna vulgaris ´David Hagerman´

Blad wordt donkerder gekleurd door anthocyaan, in feite, als je goed kijkt zie je dat bij sommige donkerbladige planten de bladeren in werkelijkheid meer purper dan groen blijken.
Dus bij gekleurdbladige cultivars zorgen anthocyaninen en carotenoïden voor de oranje en rode kleur. Vandaar dat rood- en oranjebladige cultivars verschillen van hun geelbladige cultivars vanwege de aanwezigheid van anthocyaniden.

Waarom verkleurt het blad in de winter?

Bij veel heideplanten verkleurt het blad tijdens het jaar, maar vaak op verschillende manieren. In het algemeen zijn geelbladige cultivars op hun mooist in de zomer, terwijl roodbladige cultivars het mooist zijn in de winter. Groene planten zijn net een chemische fabriek. Chlorofyl en carotenoïden worden gefabriceerd door een groot aantal chemicaliën, die bekend staan als precursor. De synthese van deze precursor wordt gestimuleerd door licht, dus veel aanwezig tijdens de zomer. In de herfst en winter wordt aanmaak van chlorofyl op een laag pitje gezet en bij bladverliezende planten zal de plant de stof geheel terugtrekken uit de bladeren. Daardoor verdwijnt de groene kleur en wat er verder aan kleurstoffen in zat wordt nu pas zichtbaar. Bij heideplanten kunnen we dus zien dat de stof anthocyaan de lichtgroene bladeren brons kleurt en de oranje bladeren rood.

Heide in de tuin: enige speculaties over de bladkleuren in heide(1004176859)
Calluna vulgaris ´Winter Chocolade´

Waarom verbranden de bladeren van sommige heideplanten in de zon?

Sommige cultivars zijn berucht om hun “verbranden” in de zon. De bladeren worden bruin als ze in te felle zon staan. Dit is waarschijnlijk te danken aan een te hoge straling van Ultra Violet licht (UV). Op een zelfde manier kunnen mensen verbranden in de zon. Anthocyaan is een stof die veel UV straling absorbeert, vandaar dat gele bladeren eerder verbranden dan groene.

Waarom hebben sommige heideplanten gekleurde topjes in het voorjaar?

De gekleurde jonge topjes van o.a. Calluna vulgaris cultivars worden veroorzaakt door een verstopping in de opbouw van het chlorofyl in het blad. Maar in dit geval is er ook sprake van een blokkade in de synthese van carotenoïden. Chlorofyl en carotenoïden zitten beiden in het chloroplast, dit zijn kleine structuren binnen de cellen van alle groene planten. Het feit dat beide types pigment zijn aangetast in “spring-tipped” cultivars suggereert dat de chloroplast zich niet voldoende ontwikkeld heeft.
Deze “spring-tips” zijn meestal crème bij de wit bloeiende cultivars (zonder anthocyaan) of roze bij roze bloeiende cultivars die wel anthocyaan bevatten. Als de blokkade is opgeheven zie je de bladeren in de loop van de zomer naar groen verkleuren.

Heide in de tuin: enige speculaties over de bladkleuren in heide(1004176859)
Calluna vulgaris ´Roland Haageman´

Waarom hebben Erica hybriden gekleurde topjes in het voorjaar?

Als gevolg van hun onafhankelijke origine, worden chloroplasten niet als andere eigenschappen overgeërfd. Deze komen van de moederplant en niet van de vaderplant via de pollen. Dit betekent dat als een hybride gevormd wordt de halve informatie, die welke via de pollen komt, zich niet aanpast aan het chloroplast dat reeds aanwezig is van de moeder. Het is waarschijnlijk dat de onverenigbaarheid resulteert in een situatie die leidt tot het vertragen van de ontwikkeling van het chloroplast, en een tijdelijk gebrek van chlorofyl, wat duidelijk in de jonge scheuten te zien is.

Heide in de tuin: enige speculaties over de bladkleuren in heide(1004176859)
Erica carnea ´Aurea´

Waarom hebben sommige Calluna cultivars gekleurde topjes in het voorjaar?

Als de onverenigbaarheid van chloroplast de verklaring is voor de gekleurde jonge scheuten van Erica hybriden, hoe komen Calluna cultivars hier dan aan?
Een feit is dat Calluna vulgaris een groot geografisch verspreidingsgebied heeft, en waarschijnlijk in honderden of duizenden jaren onafhankelijk van elkaar geëvolueerd zijn, waardoor er verschillende populaties ontstaan zijn in bijvoorbeeld Zweden, Ierland, Spanje en Rusland. Gedurende deze lange tijd heeft het protoplasma in de verschillende populaties de tijd gehad zich onafhankelijk van elkaar te ontwikkelen. De introductie in tuinen van verschillende populaties liet het toe dat er “hybriden” ontstonden tussen planten met verschillend protoplasma. Dit heeft geleid tot beschadigd of niet geheel ontwikkeld protoplasma, wat weer de oorzaak is van gekleurde topjes in het voorjaar.

Deze hypothese stelt dus dat er in cultuur meer planten met gekleurde topjes gevonden worden dan in het wild. Dit maakt het ook mogelijk om nieuwe “spring-tipped” cultivars te creëren door cultivars van verschillende herkomst te kruisen.

Waarom zijn verscheidene cultivars bontbladig?

Er zijn verschillende oorzaken waardoor bladeren bont worden. Bij bontbladige heide zie je meestal willekeurige vlekken in het blad of jonge scheuten die créme of roze zijn. Bij de laatste is, zoals eerder gesteld, de aan- of afwezigheid van anthociaan de oorzaak hiervan.
Bonte planten zijn zg. chimera´s. Dat wil zeggen dat de groene delen van de bladeren normaal chloroplast bezitten, maar de gekleurde delen hebben defect of geen chloroplast en kunnen daardoor geen chlorofyl bevatten. Zulke cultivars kun je in twee groepen verdelen op de manier hoe je stek moet nemen.

Als je “groene” stekken neemt van bijv. Calluna vulgaris ´Goldsworth Crimson Variegated´, resulteert dit in bontbladige planten. Neem je “groene stekken van Daboecia scotica ´William Buchanan Gold´ krijg je planten die geheel groen zijn. Bij de eerstgenoemde is de mutatie (afwijking) in alle cellen aanwezig hoewel niet altijd zichtbaar. In het laatste geval is de mutatie alleen in het chloroplast aanwezig, en alleen in de gekleurde delen. Daarom moet hier stek genomen worden van de gekleurde delen. In beide gevallen zijn de gekleurde delen niet in staat tot fotosynthese.

Hoe worden loofkleuren geërfd?

Als de bovenstaande hypothese klopt, kun je concluderen dat:

- groen blad dominant is over rood en geel
- rood blad dominant is over geel
- roze bloemen dominant zijn over witte

Verklarende woordenlijst

anthocyaninen in het vacuolevocht opgeloste gekleurde glucosiden die, veelal samen met carotenen en flavonen, verantwoordelijk zijn voor oranje, rode, paarse en blauwe kleuren van plantendelen, speciaal bloemdelen (anthos = bloem, cyanos = blauw) De kleur hangt af van de pH (zuurtegraad) van het vacuolevocht. Dient ook als bescherming tegen kortgolvig licht (UV).

chimere een organisme bestaande uit weefsels van verschillende oorsprong. Bij planten kunnen chimeren ontstaan door enten of mutatie. Door enten is uit de purperen brem (Cytisus purpureus) en goudenregen (Laburnum anagyroides) de chimere × Laburnocytisus adamii ontstaan. Deze chimere staat tussen beide ouders in (korte trossen met vleeskleurige bloemen, maar soms ook bloemen van de brem en gouden regen).

protoplasma: De 17de-eeuwse Engelse onderzoeker Robert Hooke bestudeerde onder de microscoop dunne plakjes flessenkurk. Het materiaal bleek te zijn opgebouwd uit kamertjes, enigszins vergelijkbaar met de cellen van een honingraat. Hij noemde ze (1667) cellulae. In volgende jaren werden overeenkomstige structuren bij ander plantenmateriaal beschreven. Bij levend materiaal waren de cellen gevuld met wat beschreven werd als een ‘slijmerige vloeistof´. In 1831 zag Robert Brown hierin een lichaampje, de celkern. Ook bij dierlijk materiaal werden beide componenten, ‘slijmerige vloeistof´ en celkern, gevonden. Dit leidde tot het inzicht dat alle organismen uit deze twee eenheden zijn opgebouwd (de celtheorie van Schleiden en Schwann, 1839). Voortgezet onderzoek leerde dat de ‘slijmerige vloeistof´ de drager is van de levensverschijnselen; zij kreeg de naam protoplasma (Purkinje 1840 voor dieren, von Mohl 1848 voor planten). Tegenwoordig spreekt men van cytoplasma en wordt de term protoplasma gebruikt voor cytoplasma plus kern.

chlorofyl of bladgroen is het pigment in groene plantendelen dat in staat is licht te absorberen. Met de energie uit licht kan de plant kooldioxide omzetten in koolhydraten (fotosynthese). Bij de planten komen de typen chlorofyl a, chlorofyl b en c voor.

Dit artikel is eerder verschenen in het Yearbook of the Heather Society 1994 door Ian Small & Hazel Alanine. - Vertaald en bewerkt door A.J. Laros 2004, herwerkt Rudi Van Overloop 2008

Tuininformatie