Plantentuin Meise



Palmvarens, palmen noch varens

  • Orde Cycadales
  • Herkomst : Zuidoost-Azië
  • Waar te zien in de Plantentuin : in de Evolutiekas, in de Droogtekas en in kassen D en F.

Encephalartos altensteinii

Ouder dan de dinosauriërs
De palmvarens zagen de dinosauriërs komen en 65 miljoen jaar later zagen ze hen ook weer verdwijnen. Deze plantengroep bestaat al minstens 250 miljoen jaar. Ruim voor het ontstaan van de zoogdieren en de opkomst van de dinosauriërs dus. Gedurende deze ganse periode, tot nu, zijn de cycadales nauwelijks van vorm veranderd, ze mogen dus als een redelijk succesvolle groep beschouwd worden. Natuurlijk hebben ze gedurende hun lange geschiedenis aan belang ingeboet. Hun glorieperiodes waren het Trias en het Krijt (225 tot 141 miljoen jaar geleden). Toen vormden ze samen met varens, Ginkgo's en andere naaktzadigen (zie lager) uitgebreide ecosystemen en voorzagen ze toenmalige herbivoren (bepaalde dinosauriërs zoals de Iguanodon) van voedsel. Bij het ontstaan van de bloem-planten werden ze hierdoor verdrongen. Tegenwoordig bestaan er nog ongeveer 200 soorten verspreid over de tropische en subtropische regio's van de wereld. We onderscheiden een aantal geslachten: Bowenia, Lepidozamia en Macrozamia uit Australië ; Encephalartos en Stangeria uit Afrika ; Ceratozamia, Chigua, Dioon, Microcycas en Zamia afkomstig uit Zuid- en Midden-Amerika en het grootste geslacht Cycas (met ongeveer 30 soorten) dat we vooral in tropisch Azië terugvinden.

Geen palm, geen varen
In tegenstelling tot wat de naam laat vermoeden zijn de palmvarens noch varens, noch palmen. Ze onderscheiden zich van de varens door het feit dat ze zich niet voortplanten door de aanmaak van sporen. Net als alle andere hogere planten produceren de palmvarens zaden. In tegenstelling tot de palmen (en alle bloemplanten) worden deze zaden echter niet aangemaakt in vruchten. Net als bij de dennen (coniferen) worden de zaden open en bloot gevormd zonder beschermende vruchtlagen. Samen met de coniferen en enkele andere, kleine, groepen behoren de palmvarens tot de naaktzadigen (Gymnospermen). De andere hogere planten vormen allemaal zaden in vruchten, die uit bloemen ontstaan en behoren tot de bedektzadigen (Angiospermen).

Kegels en naakte zaden
Bij de palmvarens worden de zaden dus gevormd in grote kegels. Deze ontstaan aan het uiteinde van de groeiende stam, de kegels zijn opgebouwd uit schubachtige bladeren. Er zijn vrouwelijke en mannelijke palmvarens. De vrouwelijke exemplaren produceren meestal één grote kegel, deze kan tot meer dan een halve meter hoog zijn. Op de schubben van deze kegels worden de zaadaanlegsels (ovules) gevormd. De mannelijke planten maken één of meerdere kleinere kegels, hierin wordt stuifmeel gevormd. Wanneer dit stuifmeel terechtkomt op een vrouwelijke kegel kan er een bevruchting optreden. De stuifmeelkorrel zal ontkiemen en de mannelijke zaadcellen zullen de vrouwelijke eicellen bevruchten. Hierna zal de zaadaanleg zich ontwikkelen tot een zaad.

Wind en kevers als bestuivers
De bestuiving kan zowel door de wind als door insecten gebeuren. De vorm van de vrouwelijke kegels veroorzaakt wervelingen in de luchtstromen zodat, op de wind zwevende, pollenkorrels langer ter hoogte van de kegels blijven. Op die manier maken ze meer kans om tussen de geopende schubben van de vrouwelijke kegels te vallen. Andere palmvarens worden waarschijnlijk door kevers bestoven. Dit is niet zo verwonderlijk omdat de palmvarens lang voor het verschijnen van bijen en vlinders ontstonden. De enige insekten die toen reeds bestonden waren kevers. Ze worden aangelokt door geurstoffen die zowel door de vrouwelijke als de mannelijke kegels aangemaakt worden. De mannelijke kegels van alle palmvarens zullen in volwassen toestand warmte produceren, soms tot 17°C boven de gemiddelde omgevings-temperatuur. Op deze manier zullen de geurstoffen beter verdampen. De kevers leggen hun eitjes in de kegels. De larven die uit deze eitjes komen zullen zich voeden met de schubben van de kegels. De aangelokte insekten zullen, bedekt met stuifmeel, op een vrouwelijke kegel terechtkomen en zo de bestuiving voltrekken.

Dieren als partners
Zoals het formaat van de vrouwelijke kegels al doet vermoeden zijn de zaden van palmvarens behoorlijk groot, 5 tot 6 cm lang en een gewicht van 12 gram is geen uitzondering. De buitenste laag van de zaden (de sarcotesta) is vaak fel gekleurd en bevat veel zetmeel. De laag daaronder (de sclerotesta) is zeer hard en verhout. Daaronder bevindt zich het embryo omgeven door reservevoedsel voor de eerste levensmaanden. Vele dieren worden aangelokt door de opvallend gekleurde buitenste zaadlaag. Ze zullen de zaden uit de kegels peuteren en de buitenste laag opeten. De harde onderlaag zal beletten dat het embryo beschadigd wordt. Kleine dieren zoals ratten, muizen en eekhoorns, zullen de zaden naar hun hol slepen om ze daar op te eten. Vaak worden de zaden ook verborgen om later te consumeren. Op die manier worden de zaden verspreid. Niet alle verborgen zaden worden immers opgegeten. Grotere vogels zoals emoes slikken volledige zaden en verteren de buitenste laag. Het harde zaad wordt, samen met de uitwerpselen, elders gedeponeerd. Grote dieren zoals bavianen en kangoeroes slepen volledige kegels, of brokstukken hiervan, met zich mee. Op deze manieren worden de zaden van palmvarens verspreid door dierlijke partners. Het areaal (totale verspreidingsgebied) van de verschillende soorten palmvarens is tegenwoordig echter vrij klein.

Alle begin is moeilijk
Gezien de hardheid van de zaadhuid is het voor een klein palmvarenembryo niet gemakkelijk om te ontkiemen. De duur van dit proces kan dan ook zeer lang zijn. Vaak duurt het zes maanden, tot een jaar, voor het eerste worteltje door de harde zaadhuid heen gegroeid is. Gedurende al die tijd teert het embryo op het reservevoedsel dat aanwezig is in het zaad. Wanneer de eerste wortel een tiental centimeter uitgegroeid is wordt al snel het eerste blad gevormd. Het groeipunt van waaruit zowel de stam als de bladeren ontstaan, bevindt zich helemaal bovenaan. Tijdens de eerste levensjaren wordt er bij elke groeiperiode slechts één blad aangelegd. Na verloop van tijd worden dit er steeds meer. In volwassen toestand wordt bij elke groeibeurt een grote krans met tientallen bladeren gevormd. Pas na enkele jaren zal de stam beginnen te groeien.

Onvertakte stammen en samentrekkende wortels
Volwassen palmvarens kunnen zeer groot zijn, tot meer dan zestien meter hoog. Over het algemeen zijn palmvarens trage groeiers en worden zij zeer oud. De Encephalartos altensteinii is met zijn meer dan 160 jaren de nestor van de Nationale Plantentuin. De stam wordt beschermd door verharde bladschubben en door de verharde basis van de bladstelen van afgeworpen bladeren. De stammen van de palmvarens vertakken zich niet, of slechts zeer zelden. Vaak worden er echter wel zijscheuten aangelegd vanuit het wortelstelsel. Soms worden op de stam zijknoppen gevormd die kunnen uitgroeien (zie Cycas rumphii). De bladeren van de palmvarens kunnen verschillende meters lang zijn. Ze hebben een levensduur van meerdere jaren en worden vaak beschermd door stekels. De bladeren van Cycas revoluta worden in westerse landen gebruikt bij religieuze ceremonies. Sommige palmvarens hebben ondergrondse stammen. Het grootste deel van de plant bevindt zich in de aarde. Bovengronds zien we enkel de kroon van grote rechtopstaande bladeren. Net als bij de andere palmvarens zullen er bij elk groeiseizoen nieuwe bladeren aangelegd worden en zal de stam verder uitgroeien. Om te beletten dat de stam boven de grond komt zullen verschillende wortels samentrekken en zo de stam ondergronds houden. Bij sommige soorten zal ook de stam zelf samentrekken om het groeipunt onder het bodemoppervlakte te houden. Dergelijke samentrekkende stammen vinden we bij geen enkele andere plantengroep terug.

Dodelijk giftig en toch gegeten
Dat palmvarens reeds 250 miljoen jaar overleven op onze planeet is gedeeltelijk te wijten aan hun giftigheid. Alle onderdelen van palmvarens zijn zeer giftig. De produkten cycasine en macrozamine, die enkel in palmvarens voorkomen, hebben een verwoestende werking op de lever. Ze komen vooral voor in de bladeren. Alhoewel palmvarens giftig zijn is de mens er toch in geslaagd om de planten te "temmen". Verschillende stammen in Afrika en Azië gebruiken het zetmeel uit de stammen van palmvarens. Dit wordt door de plant opgeslagen als voorraad. De mensen zullen de stam splijten en het zetmeel eruit halen. Dit wordt dan herhaaldelijk gespoeld en gewassen om het gif te verwijderen. Van dit stamzetmeel of sago kan dan brood gebakken worden. Dit gaf de palmvarens in Zuid-Afrika (Encephalartos-soorten) de naam van broodboom.

Na 250 miljoen jaar overleven toch nog uitgeroeid worden?
Palmvarens zijn zeer geliefde verzamel-objecten. Ze zijn een oude, boeiende groep. Ze groeien traag, ze zijn vrij makkelijk te houden en zijn bijzonder decoratief. Bovendien zijn er een beperkt aantal soorten zodat een verzameling "compleet" kan zijn. Al deze eigenschappen zorgen er voor dat veel palmvarens door gewetenloze verzamelaars uit hun natuurlijk milieu geroofd worden. Voeg hier nog bij dat dit natuurlijk milieu zelf bedreigd wordt door ontbossing en cultivatie en het zal niet als een verassing komen dat vele soorten palmvarens sterk bedreigd zijn. Verschillende soorten zijn reeds uitgestorven in het wild. De cultivatie en kweek van palmvarens in verzamelingen is dus essentieel om deze soorten in stand te houden. Zo slaagde de Nationale Plantentuin er reeds enkel malen in om een bevruchting van Encephalartos laurentianus te bewerkstelligen. Deze soort heeft een beperkt verspreidingsgebied in Centraal-Afrika en wordt slechts zelden aangetroffen in botanische tuinen. De levensvatbare zaden werden verzonden naar instellingen over gans de wereld. Naast collecties in botanische tuinen kunnen ook particuliere verzamelingen belangrijke bijdragen leveren in het onderzoek naar palmvarens. Deze oeroude plantengroep op haar natuurlijke groeiplaatsen bewaren, het beter begrijpen van deze fascinerende planten en het grote publiek uitgebreid kennis te laten maken met deze Methusalems moeten de doelen van elke ernstige verzameling zijn.

De oertijd in de huiskamer
Enige palmvarens worden regelmatig in de handel aangeboden. Deze zijn meestal afkomstig van commerciële kwekerijen en hebben dus geen negatieve invloed op de natuurlijke populaties. Cycas revoluta en Zamia furfuracea zijn zeer goed houdbaar in de huiskamer. Ze verlangen een lichte standplaats en een goed doorlatend grondmengsel (half potgrond / half kalkvrij grof zand). Geef niet te veel water en weinig voedsel en u kan uw leven lang van een palmvaren genieten.

Literatuur
Crosiers, C. 1992 Contribution a la systematique et a la biologie de l'ordre des cycadales. Ingenieursverhandeling. Gembloux
Jones, D.L. 1993 Cycads of the world. Reed
Scagel, R.F., Bandoni, R.J., Maze, J.R., Rouse, G.E., Schofield, W.B. & Stein, J.R. 1984 Plants, an evolutionary survey. Wadsworth, California
Stewart, W.N. & Rothwell, G.W. 1993 Paleobotany and the evolution of plants. Cambridge university press

Voor vragen over een bezoek aan de Plantentuin, contacteer Patrick Bockstael (Tel.: + 32 2 260 09 70).

Plantentuin Meise
Domein van Bouchout
B-1860 Meise