Oeroude Bestuivingsstrategie: Cycasplanten Gebruikten Infraroodwarmte om Insecten te Leiden

Een baanbrekend onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Science in 2025, heeft aangetoond dat oeroude cycasplanten (sago's) warmtesignalen, specifiek in het infraroodspectrum, inzetten om bestuivers aan te trekken. Wetenschappers schatten dat deze methode van communicatie al ongeveer 275 miljoen jaar geleden is ontstaan. Deze strategie dateert de introductie van visuele lokmiddelen door bloeiende planten met miljoenen jaren, wat warmte positioneert als een van de vroegste ‘talen’ in de plantenwereld.

Onder leiding van Wendy Valencia-Montoya van Harvard University leverde het onderzoek overtuigend bewijs dat de voortplantingsstructuren van cycassoorten, zoals Zamia furfuracea, actief warmte genereren. Met behulp van thermische beeldvorming werd vastgesteld dat de mannelijke kegels hun temperatuur tot wel 15 graden Celsius boven de omgevingstemperatuur kunnen verhogen. Dit metabolisme is qua intensiteit vergelijkbaar met de energieproductie van een kolibrie. Deze thermogenese volgt een strikt dagritme: de mannelijke kegels warmen op tegen de avond, en ongeveer drie uur later volgen de vrouwelijke structuren. Dit zorgt voor een gecoördineerde overdracht van stuifmeel.

Om dit temperatuurniveau te bereiken, verbranden de planten hun opgeslagen zetmeelvoorraden in de mitochondriën, een proces dat veel energie vergt. De gematigde opwarming van de mannelijke kegels fungeert als een duidelijke ‘aantrekkings’-indicator. Daarentegen lijkt een te sterke temperatuurstijging de insecten te stimuleren om door te bewegen naar de vrouwelijke exemplaren. Dit zogenaamde ‘duw-en-trek’-mechanisme, dat warmte combineert met geur en vochtigheid, loodst kevers weg van de stuifmeeldragende mannetjes naar de vrouwelijke structuren voor de uiteindelijke bevruchting.

Een cruciaal aspect van deze oeroude samenwerking ligt in de specifieke aanpassing bij de betrokken bestuivers, met name de snuitkever Rhopalotria furfuracea. De onderzoekers ontdekten dat de antennes van deze insecten zijn uitgerust met gespecialiseerde thermoreceptoren die het TRPA1-eiwit bevatten. Dit eiwit stelt de kevers in staat om de infraroodstraling nauwkeurig waar te nemen, zelfs bij weinig licht, wat essentieel is voor bestuiving in de schemering. Wanneer dit receptoreiwit werd geblokkeerd, reageerden de kevers niet meer op de warmtesignalen. Interessant genoeg werden verwarmde 3D-modellen van de kegels, hoewel ze geen geur afgaven, onfeilbaar door de insecten gevonden.

Cycasplanten, die hun oorsprong vonden rond 275 miljoen jaar geleden en hun hoogtepunt bereikten tijdens het Jura, staan tegenwoordig onder druk nu bloeiende planten met hun visuele signalen de overhand hebben. Dit recente inzicht, aldus de hoofdauteur, ontsluit een ‘nieuwe informatielaag’ die voorheen onopgemerkt bleef door de sensorische voorkeuren van de mens. De op warmte gebaseerde interactie tussen cycasplanten en kevers vertegenwoordigt daarmee een van de oudste voorbeelden van co-evolutie op onze planeet.