I løpet av de neste tre årene skal store deler av det plantesystematiske anlegget i Ringve botaniske hage ved NTNU Vitenskapsmuseet legges om. Gartner Steinar Gagnås (fra venstre), daglig leder Vibekke Vange og gartner Reidun Mork har allerede tatt fatt på arbeidet. (Foto: Grete Wolden / NTNU)
En ny planteorden inntar de botaniske hagene
Ny kunnskap om plantenes utviklingshistorie gjør at botaniske hager over hele verden nå blir endevendt.
På midten av 1800-tallet ga Charles Darwins evolusjonsteori en ny forståelse av livet på jorda. Med Darwins teorier som utgangspunkt, begynte botanikere arbeidet med å klassifisere grupper av planter som de mente hadde felles opphav.
I de over hundre årene som fulgte, laget forskerne ulike hypoteser for plantenes utviklingshistorie gjennom å studere det de kunne se med det blotte øye eller gjennom et mikroskop: oppbyggingen av stengel, blader og blomst, celleoppbygging og kromosomantall.
Felles pollineringsmåte – nær slekt
Forskerne visste også at evolusjonen til blomsterplantene, som er den største plantegruppa, hadde skjedd i tett samspill med insektenes utvikling – gjennom tilpasninger til pollinering. Planter med mange fellestrekk i oppbygging og pollineringsmåte ble regnet for å være nært beslektet.
På 1970-tallet var forskere stort sett enige om hvilke trekk hos blomsterplantene som var de mest opprinnelige, og hvilke plantegrupper som var de eldste.
Denne kunnskapen dannet grunnlaget for at fagfolk bygget opp systematiske anlegg i botaniske hager over hele verden. Systematiske hager blir laget for å gi en oversikt over hvilke blomsterplanter som er i slekt med hverandre og hvordan de har utviklet seg.
Så kom den molekylære revolusjonen på 1980-tallet. Gjennom studier av plantenes DNA kunne botanikerne nå se akkurat hvor genetisk like eller ulike plantene var.
De kunne identifisere både det direkte slektskapet mellom plantene og de store linjene i planteevolusjonen, og dermed få et mer riktig inntrykk av hvordan utviklingen i planteriket hadde foregått. Blant annet avdekket de nye metodene at planter som man tidligere hadde trodd var nært i slekt, slettes ikke var det.
Etter hvert som den nye kunnskapen har blitt etablert, har botaniske hager i en rekke land begynt å plante om sine anlegg, for å gi blomster, busker og trær en riktigere plassering ut fra slektskap.
En labyrint med plantearter
Ringve botaniske hage i Trondheim ble opprettet som universitetshage i 1973. Hagen er bygget opp etter 1970-tallets kjennskap til plantenes slektskap.
Plantesystemet i Trondheim ser ut som en labyrint, der hekker skiller 50 såkalte planteordensrom.
Hvert ordensrom inneholder planter fra opptil tre plantefamilier som botanikere har trodd var nært beslektet med hverandre.
I soleierommet finner du for eksempel smørblomst, ballblom, klematis og akeleie – pluss ulike berberisbusker, siden rommet også huser berberisfamilien.
Når du kommer inn i anlegget, passerer du sporeplanter og bartrær før du kommer til magnolia, som ble ansett som de mest opprinnelige blant blomsterplantene.
Når du går videre utover i labyrinten, nærmer du deg vår tid i plantenes evolusjon. Rom som ligger langt fra hverandre, inneholder planter som ble sett på som fjernt beslektet.
Fra magnoliarommet går du til sildreordenen, gjennom søteordenen og opp til korgplanteordenen – med solsikke, asters, prestekrage og solhatt.
Dette reflekterer datidens forståelse av at noen plantegrupper var avledet av andre, nålevende plantegrupper.
Større omlegging
I løpet av de neste tre årene skal hele plantesystemet i Ringve botaniske hage legges om – slik at det presenterer den oppdaterte forståelsen av blomsterplantenes evolusjon. Høsten 2016 skal en fjerdedel av anlegget endevendes.
– Et slikt plantesystem står jo aldri helt stille, men nå er de store endringene i forståelsen av blomsterplantenes evolusjon så godt fundert at det er på tide å følge dem.
– Vi vil jo ha et anlegg som er relevant både for allment besøkende, studenter og skoleklasser, sier Vibekke Vange, førstelektor i botanikk og daglig leder ved Ringve botaniske hage, NTNU Vitenskapsmuseet.
Da DNA-analysene ble tatt i bruk, stemte botanikernes tidligere teorier, som primært var basert på hvor like plantene var bygd opp, ganske godt – men på særlig ett område hadde de tatt grundig feil.
Denne salvie-arten er en representant for leppeblomstfamilien – en svært spesialisert art. Et insekt som skal klare å få tak i nektar i bunnen av blomsten, må ha ei lang og smal tunge. Insektet dytter da på et «stempel», her illustrert ved hjelp av ei penn, og da skjer avsetningen av pollen på én bestemt liten flekk på insektets kropp. (Foto: Grete Wolden / NTNU)
Botanikerne hadde tenkt at vindpollinering, altså at pollen blir overført mellom planter med vinden, er såpass spesielt at det bare kan ha skjedd et par ganger i plantenes evolusjon. Arter med vindpollinering, som bjørk, or, selje og nesle ble derfor antatt å være i nær slekt.
Ved hjelp av DNA-analyser oppdaget forskerne at vindpollinering hadde blitt utviklet flere ganger og i flere ulike greiner blant blomsterplantene.
– Vindpollinerte trær, busker og stauder har til nå vært plassert i nærstilte ordener i anlegget på Ringve. Nå skal disse plantene fordeles til ordensrom som ligger langt fra hverandre, sier Vange.
– Det betyr gravemaskinarbeid. Når vi begynner å flytte på noen plantegrupper, oppstår det en dominoeffekt, så store deler av hele anlegget vil bli berørt før omleggingen er ferdig. Men det gir oss muligheter for en generell oppgradering av anlegget, legger hun til.
Planter med felles opphav
Da anlegget ble planlagt, ønsket botanikerne å lage et tredimensjonalt slektstre på bakken heller enn flate bed. Stammen og greinene på slektstreet er representert med stiene i anlegget, mens ordensrommene med sitt planteinnhold brer seg som treets blader i alle retninger.
Vibekke Vange er førstelektor i botanikk og daglig leder ved Ringve botaniske hage, NTNU Vitenskapsmuseet. Hun har lagt planer for en omfattende omlegging av det plantesystematiske anlegget, som vil pågå de neste tre årene. (Foto: Grete Wolden / NTNU)
Den ambisiøse oppbyggingen gjør anlegget på Ringve spesielt og verdifullt, sier Vange. Dette gjør at også omleggingen er krevende.
– Vi skal beholde anleggets struktur med hekker som avgrenser ordensrom. Mellom disse rommene må mange planter på flyttefot.
– Det vil fortsatt være slik at nærstående familier er samlet innenfor samme ordensrom, og soleier og berberis hører fortsatt sammen, men vi tror ikke lenger at grupper av nålevende planter er utviklet fra andre grupper av nålevende planter. Nærstående ordensrom er ikke utviklet fra hverandre, men har felles opphav og er nært beslektet, forklarer Vange.
