Vogels en zaden profiteren optimaal van de wind

Promotie Jelle Treep

20 maart 2018

Planten laten hun zaden bij veel lagere windsnelheden los dan verwacht. Dat is ’slim’, want als ze hier te lang mee wachten kan het zaad om allerlei redenen verloren gaan. Dit is één van de verrassende conclusies uit het promotieonderzoek van Jelle Treep, die woensdag 21 maart promoveert. Hij laat zien hoe modelsimulaties gebruikt kunnen worden om bewegingspatronen van vogels en planten te analyseren en, in combinatie met waarnemingen, te verklaren.

Planten en vogels maken inventief gebruik van omgevingsfactoren, zoals de wind, om hun zaden of zichzelf zo efficiënt mogelijk te verplaatsen op zoek naar voedsel of geschikte leefgebieden. Jelle Treep onderzocht de rol van verschillende van deze factoren met een combinatie van veldobservaties, GPS-data en computersimulaties. Hieruit blijkt onder andere dat de verspreidingspatronen van plantenzaden veel meer dan gedacht afgestemd zijn op de ruimtelijke verdeling van leefgebieden en de mate van veranderingen in het landschap.

Vermijden concurrentie

“Voor de verspreiding van hun zaden zijn planten afhankelijk van wind, water of dieren”, legt Treep uit. “Uit mijn onderzoek blijkt nu dat de beste verspreidingsstrategieën gericht zijn op zowel het bereiken van nieuwe leefgebieden als op het vermijden van concurrentie tussen nakomelingen. De uitkomsten van mijn onderzoek laten zien hoe evolutionaire processen leiden tot een optimale balans tussen die twee.”

Soorten in de verdrukking

De huidige verspreidingsstrategieën zijn ontstaan na een lange optimalisatie voor een bepaalde ruimtelijke verdeling van leefgebieden. “Op een evolutionaire tijdschaal gezien, verandert het landschap nu heel snel door ingrijpen van de mens. Hierdoor kunnen bepaalde soorten in de verdrukking komen, omdat te veel van hun zaden niet meer in geschikte leefgebieden terechtkomen”, licht Treep de relevantie van zijn onderzoek toe.

Kosten-baten

Met een combinatie van simulaties en veldobservaties, toont Treep ook aan dat planten die hun zaden via de wind verspreiden een kosten-baten analyse maken. Wachten op harde wind levert een grotere kans op verspreiding over grotere afstand op, maar ook het risico dat de zaden voor die tijd verloren gaan omdat ze bijvoorbeeld opgegeten worden. Als dit risico in de modellen niet wordt meegenomen, laten de planten voor de grootste verspreidingsafstanden pas bij windsnelheden van 8-10 meter per seconde los. In een model mét risico’s is dat 5-6 meter per seconde, wat overeenkomt met de werkelijke windsnelheden voor het loslaten van de zaden die Treep in kaart bracht met veldobservaties.

Wilde eenden

Treep onderzocht ook de verspreiding van plantenzaden via wilde eenden. Op basis van GPS data van hun dagelijkse vliegbewegingen laat hij zien dat plantensoorten waarvan zij de zaden verspreiden, minder last hebben van de versnippering van hun leefgebieden. De eenden blijken goed in staat hun vliegpatronen hierop aan te passen en verspreiden de zaden daardoor over een grotere afstand én naar geschikt leefgebied.

Cruciaal

“Door de klimaatverandering en de versnippering van natuurgebieden, wordt het steeds belangrijker dat soorten die in de verdrukking komen zich kunnen verspreiden naar nieuwe leefgebieden. Inzicht in de bewegingen van dieren en plantenzaden zijn dus cruciaal voor behoud van biodiversiteit en moeten meegenomen worden bij natuur- en landschapsbeheer”, stelt Treep. “Simulatiemodellen zoals ik die heb ontwikkeld, kunnen daar een goede bijdrage aan leveren.”

Dit onderzoek is medegefinancierd door NWO.

Promotie

‘Flying cheap; modelling the passive movement of plants and animals’
Promotoren: prof. Merel Soons, prof. George Kowalchuk, Universiteit Utrecht
Woensdag 21 maart, 14.30 uur