Plantaardig bewustzijn

Wat voelt een kastanjeboom? De vraag lijkt absurd, maar nu zeker is dat planten in staat zijn tot complexe acties en reacties, gaan sommige plantenwetenschappers nog een flinke stap verder — planten hebben een nog onbegrepen vorm van intelligent bewustzijn.

door Ronald Veldhuizen – Skepter 35.2 (2022)

ALS mensen toch eens konden horen wat planten te melden hebben! Roald Dahl schreef er in 1949 een prachtig kort verhaal over: ‘Het kermen der bomen’. Tegenwoordig liggen de boeken van auteurs die stellen dat zoiets althans deels mogelijk is, op de afdeling non-fictie van de boekwinkels. Het bekendste daarvan is waarschijnlijk de wereldwijde bestseller Het verborgen leven van bomen van de Duitse boswachter Peter Wohlleben uit 2016, die inmiddels een eige n televisieprogramma, een tijdschrift en een podcast heeft waarin hij geregeld Duitse beroemdheden op avontuur neemt om het innerlijke leven van planten mee te beleven.

Volstrekt uit de lucht gegrepen is het allemaal niet. Recent onderzoek laat inderdaad zien dat de bomen, struiken en grassen om ons heen geen passieve, aan hun noodlot onderworpen organismen zijn, maar dat zij een enorm repertoire aan overlevingstrucs hebben. Zo kunnen planten actief op zoek gaan naar de meest voedselrijke grond, communiceren ze met soortgenoten, roepen ze de hulp in van roofinsecten als ze bedreigd worden, en waarschuwen ze elkaar bij gevaar. Het zijn steeds sterkere staaltjes — zouden planten niet intelligent kunnen zijn en over een soort bewustzijn beschikken?

Verbeelding

Het idee spreekt tot de verbeelding van het publiek, maar er zijn ook wetenschappers die ervan gecharmeerd zijn. De meest prominente is hoogleraar en graaggeziene TED-gast Stefano Mancuso van het Internationaal Laboratorium voor Plantenneurobiologie in Florence. Geef een venusvliegenval of een kruidje-roer-meniet een verdovend middel, zegt hij, en de plantjes blijken hun bladeren niet meer te kunnen bewegen. Plantenonderzoeker Monica Gagliano van de Southern Cross University in Australië filosofeert nog wat openlijker over menselijke eigenschappen: in haar boek De stem van de plant pleit ze ervoor onze ‘ethische en wettelijke’ verhouding met planten te herzien, nadat ze met sjamanistische rituelen en experimenten tot de conclusie is gekomen dat planten een rijk innerlijk leven hebben.

Maar de grens tussen beeldspraak en feitelijke bewering wordt hier wel vaag, vindt hoogleraar plantkunde Mike Blatt van de Universiteit van Glasgow. Hij uit in wetenschappelijke bladen geregeld kritiek op de plantenneurobiologie.

Narcose

‘Dat planten fantastisch ingewikkelde dingen kunnen, staat vast,’ zegt hij per videogesprek. ‘Dus als je iets wilt uitleggen over wat een plant doet, is het natuurlijk mooi om een analogie te gebruiken waarin je het perspectief van de plant neemt. Maar als je ook in je onderzoek dat perspectief gebruikt, dicht je planten al snel eigenschappen toe die niet nodig zijn om de complexe biologie van planten te verklaren.’

Neem de plantjes die ‘onder narcose gaan’ en hun bladeren niet meer kunnen sluiten. De verklaring kan ook simpeler, schreven Blatt en collega’s vorig jaar in een overzichtsartikel. Chloroform en ether verdoven nu eenmaal zowat alle levende cellen: ze leggen de communicatiekanaaltjes plat die nodig zijn om ze in beweging te krijgen of signalen door te geven. Geen wonder dus dat zowel mensen als planten erdoor verlamd raken.

Bovennatuurlijk

De controverse speelt overigens al sinds begin jaren zeventig, herinnert Blatt zich, toen The secret life of plants van Peter Tompkins and Christopher Bird verscheen. In die bestseller worden de befaamde experimenten opgevoerd van Cleve Backster, die in 1966 de drakenbloedboom (Dracaena massangeana) op zijn kantoor aansloot op een polygraaf. Een polygraaf is, jawel, de klassieke leugendetector die elektrische geleiding meet — en Backster werkte, jawel, als ondervragingsexpert bij de CIA. Liet Backster water op de plant vallen of raakte hij de plant aan, dan registreerde de polygraaf een piek. Backster interpreteerde dat als een emotionele reactie van de plant en begon zich af te vragen of de plant verder te provoceren viel.

Grof geweld laat niemand onberoerd, moet Backster gedacht hebben, dus gooide hij in het bijzijn van de plant kleine pekelkreeftjes in kokend water. De polygraaf schoot direct uit. Vervolgens besloot Backster de plant zelf te bedreigen. Zelfs als hij er alleen maar over dacht een blad in brand te steken, schreef hij, ‘sloeg de polygraaf op hol’. De plant, concludeerde hij, voelde kennelijk telepathisch aan dat er een levend wezen werd bedreigd. Hier was sprake van ‘primaire perceptie’, schreef hij in de International Journal of Parapsychology.

Serieus

Zijn experimenten werden destijds behoorlijk serieus genomen in de media. Zelfs sommige wetenschappers hechtten er waarde aan. Maar er waren ook professor Zuurbeckjes die de experimenten van Backster wel erg knullig vonden.

Zo zag neurobioloog Kenneth Horowitz zich genoodzaakt om Backsters experiment met de pekelkreeftjes in 1975 te herhalen. Nadat hij met een pipet de arme diertjes in kokend water spoot, zo schreef hij in Science, bleek de elektrische geleiding van de plantenbladeren in zijn kantoor niet meer te veranderen dan tijdens experimenten waarbij de pipet slechts water bevatte en er geen dieren werden gedood.
Op geen enkele onheilspellende situatie reageerden de planten op een wijze die duidde op bijzondere intelligentie of emotie, laat staan telepathische vermogens.

Kruidje-roer-me-niet

Over telepathie zul je plantenneurobiologen dan ook niet gauw horen, maar opnieuw zijn er spraakmakende experimenten waar hun opponenten de handen vol aan hebben. Zo wisten Gagliano en Mancuso in 2013 de wereldpers te bereiken met een geheugenexperiment bij het kruidjeroer-me-niet (Mimosa pudica), een plantje dat zijn blaadjes bij elke aanraking direct dichtvouwt.

Gagliano liet plantjes zestig keer van vijftien centimeter hoogte op de grond vallen. Op een gegeven moment stopten ze hun bladeren dicht te vouwen. Dat wijst er volgens haar op dat het plantje doorkreeg dat het geen energie hoefde te verspillen aan dichtvouwen bij een ongevaarlijke val. Dat gedrag hield lang aan: zelfs na een maand leidde een enkele val nog niet tot een vouwreactie. Haar conclusie: het kruidje-roer-me-niet heeft een leervermogen en een verdraaid goed geheugen. ‘Hersenen en neuronen zijn wellicht geen noodzakelijke voorwaarde voor leren.’

Uitgeput

Interessant, schreef psycholoog Robert Biegler in een reactie, maar bewijs voor leervermogen is het nog niet. Zou het niet kunnen dat de plantjes stopten met vouwen doordat ze uitgeput waren? Hij voelt zich in dat vermoeden gesterkt omdat Gagliano het resultaat met name aantrof bij plantjes die ze dagenlang in het donker had gezet. Maar als ze de plantjes door elkaar schudde, trad het effect weer wel op — dan is de prikkel kennelijk zo krachtig dat de plant zijn laatste reserves aanspreekt.
Toch wil Biegler de resultaten niet afschrijven: als planten iets van een leervermogen hebben, zijn dit soort experimenten volgens Biegler wel de manier om het uit te zoeken.

Opmerkelijk genoeg heeft nog niemand het eenvoudige experiment van Gagliano herhaald. De bewering dat planten dagenlang een aangeleerde reactie onthouden, is daarom nog altijd voorbarig.

Erwten van Pavlov

Een ander experiment van Gagliano, uit 2014, is wel herhaald. Ditmaal ging het om erwten (Pisum sativum) die zij probeerde af te richten ongeveer zoals Pavlov zijn honden.

Zij zette een erwtenplantje onder een Y-vorming buisje. Ze scheen een paar keer per dag in een van de buizen licht (Pavlovs hondenvoer) terwijl ze kort daarvoor in dezelfde of in de andere tunnel een ventilatortje had laten draaien (de zoemer). Na drie dagen gingen het licht en de ventilator uit. Het plantje groeide, en op het moment dat het de Y-splitsing bereikte, zette Gagliano de ventilator weer aan. Dat bleek de richting die de getrainde planten namen te beïnvloeden: de luchtstroom trok planten aan die met wind en licht uit dezelfde buis waren getraind en leidde de andere planten juist in de andere richting. Ongetrainde planten maakte het niet uit.

Het experiment van Gagliano is ‘het meest overtuigende onderzoek voor associatief leren bij planten tot nu toe’, vond bioloog Kasey Markel van de Universiteit van Californië, vandaar dat hij het wilde repliceren. Gagliano reageerde echter niet op zijn verzoeken om nadere informatie. Maar zo heel ingewikkeld leek de proef niet, dus hij zette door, met wat meer plantjes dan de dertien die

Gagliano had gebruikt. Helaas — er bleek geen enkel verschil in groeirichting, ongeacht uit welke tunnel Markel de ventilator lucht liet blazen. Gagliano vond dat haar bevindingen de wetenschap ‘dwingen om de grondprincipes van het leervermogen te heroverwegen’. Markel windt er geen doekjes om: ‘Daar zijn we het over eens, op voorwaarde dat het verschijnsel zelf reproduceerbaar is.’

Theorie

Zo gaat het heen en weer tussen plantenneurobiologen en andere biologen. Aan de ene kant verschijnen bijzondere beweringen en experimenten, en aan de andere kant rijzen continu de twijfels.
‘Dat brengt de discussie weinig verder,’ zegt de Wageningse hoogleraar gewasfysiologie Paul Struik. Hij verzette zich in het verleden tegen de plantenneurobiologie, maar beziet de discussie nu meer van een afstand. ‘De wetenschap heeft juist afwijkende ideeën nodig om scherp te blijven en mensen te enthousiasmeren om nieuwe vragen te stellen. Daar is niks mis mee. Eigenlijk zou de discussie nu veel meer moeten gaan over de theorie. Welke vragen wil je beantwoorden over de complexiteit van planten? Wat schaar je onder intelligentie en bewustzijn?’

Ooit was de term ‘fysiologie’ taboe in de plantenwereld, en de eerste onderzoekers die erover begonnen, kregen de wind van voren. ‘Want een plant zou bij lange na niet zo complex in elkaar zitten als een dier,’ zegt hij. ‘Daar denken we nu toch behoorlijk anders over, en dat hadden we misschien niet zo snel gedaan als nooit iemand met dat perspectief was gekomen.’

Vaag

Zo’n theoretische discussie komt wellicht niet van de grond omdat begrippen als intelligentie en bewustzijn zo vaag zijn. Daarmee vervalt alles al snel in een woordenspel, zegt ook Mike Blatt vanuit Glasgow. Plantenneurobiologen hameren er in hun onderzoeksartikelen graag op dat concepten als intelligentie en bewustzijn op veel manieren zijn te interpreteren — maar ‘waarom blijven ze de begrippen dan wel gebruiken?’ vroegen ook gedragsbiologen Charles Abramson en Ana Chicas-Mosier zich af naar aanleiding van Gagliano’s experimenten met het kruidje-roerme-niet. Zelfs psychologen, schrijven ze, herdefiniëren het begrip intelligentie in termen van gedrag die beter en eenduidiger meetbaar zijn.

‘Uiteindelijk,’ zegt Blatt, ‘wil je gewoon weten hoe planten bepaalde dingen voor elkaar krijgen. Dat soort vragen moet je in eerste instantie beantwoorden met verklaringen waarbij je geen vage concepten nodig hebt. Ik wacht nog steeds op een studie die laat zien dat je een plantenproces beter kunt verklaren met een concept als bewustzijn of intelligentie dan met gewone biologie.

Literatuur

• J. Mallatt, M.R. Blatt, …, L. Taiz. Debunking a myth: plant consciousness. Protoplasma 2021;258:459.
• C. Backster: Evidence of a primary perception in plant life. International Journal of Parapsychology 1968;10:329.
• K. A. Horowitz, D. C. Lewis, E. L. Gasteiger: Plant ‘primary perception’: electrophysiological unresponsiveness to brine shrimp killing. Science 1975;189:478.
• M. Gagliano, M. Renton, M. Depczynski, S. Mancuso: Experience teaches plants to learn faster and forget slower in environments where it matters. Oecologia 2014;175:63.
• C. I. Abramson, A.M. Chicas-Mosier: Learning in plants: lessons from Mimosa pudica. Frontiers in Psychology 2016; 7:417.
• R. Biegler: Insufficient evidence for habituation in Mimosa pudica. Oecologia 2018;186:33.
• M. Gagliano, V. Vladyslav, …, M. Depczynski: Learning by association in plants. Scientific Reports 2016;6:38427.
• K.Markel: Lack of evidence for associative learning in pea plants. eLife 2020;9: e57614.

Uit: Skepter 35.2 (2022)