Skaper orden i planteslektene

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, ved 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, 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 oppbyggingen av systematiske anlegg i botaniske hager over hele verden.

DNA endret på forståelsen

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 teorien har blitt etablert, har botaniske hager i en rekke land begynt å plante om på sine systematiske anlegg, for å gi blomster, busker og trær en riktigere plassering ut fra den nye kunnskapen om plantenes slektskap.

En labyrint med plantearter

Ringve botaniske hage i Trondheim ble opprettet som universitetshage i 1973. Plantesystemet, som er en del av hagen, er bygget opp etter 1970-tallets kjennskap til plantenes slektskap – slik tilfellet er med flere lignende systemer i botaniske hager i andre byer og land.

Plantesystemet i Trondheim ser ut som en labyrint, der hekker skiller 50 ulike «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.

Reflekterer datidens forståelse

Når du entrer anlegget, passerer du sporeplanter og bartrær før du kommer til ordensrommet med plantene som ble ansett som de mest opprinnelige blant blomsterplantene: magnolia. 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. Det siste rommet er det eneste av disse som grenser mot en ytterkant. Dette reflekterer datidens forståelse av at noen plantegrupper var avledet av andre, nålevende plantegrupper.

Større omlegging i den botaniske hagen

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.

Tok feil om vindpollinering

Da DNA-analysene ble tatt i bruk, viste det seg at botanikernes tidligere teorier, som primært var basert på likhet i plantenes oppbygging, stemte ganske godt – men på særlig ett område hadde de tatt grundig feil.

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 nært slektskap med hverandre.

Ga nye kunnskap om vindpollinering

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. 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 Vange til.

Planter med felles opphav

Da anlegget ble planlagt, ønsket man 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.

Den ambisiøse oppbyggingen med et tredimensjonalt slektstre gjør det plantesystematiske 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 hun.