Zonnedauw is een interessant plantje: het eet insecten. Dat is natuurlijk niets nieuws, dat is waarschijnlijk al duizenden jaren bekend. Aan de blaadjes van de plant hangen kleine heldere druppels die glinsteren in de zon. Die schijnen zoetig te zijn, in ieder geval insecten vinden die zeer interessant en komen er van snoepen. Helaas is dat voor velen de laatste keer dat ze snoepen: ze blijven kleven, het blad vouwt dicht en het insect wordt verteerd. Ook allemaal geen nieuws, maar heeft u zich wel eens afgevraagd hoe druppels suikerwater bij 30 °C in de zon vloeibaar blijven? Ik ook niet en toch zou dat een hele goede vraag geweest zijn.

Kleine zonnedauw schittert in de zon

Zonnedauw

Ik heb altijd aangenomen dat zonnedauw zijn naam dankte aan het feit dat er dauwdruppels op zitten in de volle zon. Dat van die naam had ik me dus wel afgevraagd, maar in dit geval bleek mijn antwoord fout. De 'zon' in de naam komt niet van het hemellichaam, maar van 'zond' dat nog in 'zondvloed' zit en 'groot' of 'veel' betekent. Trouwens als ik me dat van die druppels wel had afgevraagd, was mijn antwoord gegarandeerd ook fout geweest.

Achteraf realiseer ik me dat er nog meer van dit soort druppels zijn die niet uitdrogen. Jaren geleden zag ik tijdens een zomervakantie in Frankrijk bij een temperatuur dik boven de dertig graden, een paddenstoel die er ondanks die temperatuur welvarend uit zag. Alleen de paddenstoel zweette nog harder dan ik: dikke druppels 'zweet' hingen aan de randen en de onderkant. Het was waarschijnlijk een roodgerande houtzwam of een familielid en die zijn beroemd om hun 'zweet', officieel guttatie genoemd. Volgens de boeken is guttatie waterig vocht dat de plant (of paddenstoel) afscheid omdat hij teveel water heeft opgenomen. Ik denk dat men zich vergist, tenminste bij paddenstoelen: bij ruim dertig graden verdampt mijn zweet net zo snel als ik het kan produceren en dat was bij deze paddenstoel zeker niet het geval. Met de temperatuur heeft het zweten van paddenstoelen ook niets te maken: in Nederland zweten ze ook in een donker bos bij tien graden. Weer iets om over na te denken.

Nog weer een ander geval. Bloemen lokken insecten met nectar. Wij kunnen die nectar meestal niet zien, maar er is tenminste één uitzondering. Als je de openstaande bloem van de kamperfoelie voorzichtig lostrekt uit het bolletje, zie je aan het einde van die lange buis een klein groen dopje. Dat dopje knip je eraf met je nagels. Met een beetje geluk zie je een heel klein, glazig druppeltje: de nectar. Als je aan die open buis zuigt, proef je even een lekker zoet smaakje. En ook als de kamperfoelie vol in de zon staat droogt die nectar niet op.

Het zal duidelijk zijn dat ik inmiddels het oplossing weet van het raadsel van niet opdrogende druppels van de zonnedauw. En dat anderen dat bedacht hebben, maar dat geldt voor de oplossingen van bijna alle raadsels. Die andere voorbeelden heb ik me ook pas achteraf gerealiseerd.

Eutectische mengsels

Even een tussenstap: eutectische mengsels hebben op zich niets met planten te maken. Het is het vreemde verschijnsel dat soms optreed als je twee vaste stoffen mengt en verwarmd zodat ze gaan smelten. Als ze in de smelt mengen en je laat ze daarna afkoelen gebeurd er bij sommige combinaties iets vreemds: er lijkt een nieuwe stof te zijn ontstaan met andere eigenschappen terwijl er chemisch geen nieuwe stof is ontstaan. En heel vaak is dan het smeltpunt van het mengsel veel lager dan dat van ieder van de uitgangsstoffen. Een beroemd voorbeeld: het metaal tin smelt bij 230 °C en lood bij 330 °C. Maar als je die twee samensmelt krijg een metaal dat, bij de goede verhoudingen tin en lood, een smeltpunt heeft van 183 °C! Wij kennen dit mengsel als soldeertin. Nog extremer is Woodsmetaal samengesteld uit vier metalen waarvan tin het laagste smeltpunt heeft namelijk 230 °C, maar dit mengsel smelt al bij 68 °C! Een metaal dat smelt in hete thee! Van metalen zijn al heel lang veel eutectische mengsels bekend, waarschijnlijk hebben de alchemisten er veel ontdekt op zoek naar goud.

Dichter bij huis hebben we ook een eutectisch mengsel namelijk keukenzout en ijs. Dat ijs smelt bij 0 °C is bekend, keukenzout smelt bij 801 °C en die twee samen smelten bij -21 °C! Dit is de reden dat we keukenzout strooien als het glad dreigt te worden. We maken dan van sneeuw en ijs gewoon pekelwater, maar als het harder vriest dan 21 °C werkt het dus niet meer. In ons land komt dat gelukkig niet regelmatig voor, maar je kunt deze truc dus niet gebruiken om vastgevroren schepen bij de Zuidpool los te maken.

De laatste jaren hebben chemici geëxperimenteerd met eutectische mengsels die bestaan uit organisch chemische stoffen. De bedoeling is dan om twee of meer vaste stoffen te zodanig te vermengen dat er een vloeistof ontstaat. Die vloeistof kunnen ze dan weer gebruiken als oplosmiddel voor stoffen die moeilijk oplossen in water, olie, vet, alcohol etc. Het klinkt waarschijnlijk als abracadabra: twee poeders mengen en dan een vloeistof overhouden, maar eigenlijk is dat niet anders dan wat er bij ijs en keukenzout gebeurd. En in praktijk werkt het!

Guttatie op een weerschijnzwam(?)

NADES

Terug naar de planten. Een Nederlandse onderzoekgroep in Leiden onder leiding van Rob Verpoorte stuitte op problemen bij onderzoek van de processen in de cellen van planten. Men nam altijd aan dat in een cel alle werkzame stoffen opgelost zijn in water of in vetachtige of olieachtige stoffen want meer oplosmiddelen zitten er niet in een cel. Maar soms zit in een cel meer van bepaalde stoffen dan er in het water of het vet zou kunnen oplossen. Dat overschot moest dus ergens als korrels of iets dergelijks liggen, maar die korrels vond men niet. Wel vond men allerlei stoffen in relatief grote hoeveelheden waarvan de functie niet duidelijk was. Op een gegeven moment hoorde Verpoorte een lezing over de door chemici gemaakte eutectische mengsels en daarbij werden onder andere stoffen genoemd die zijn groep in de planten cellen vond en die geen duidelijke functie hadden.

Bloeiende kamperfoelie

Ze stelden zich de vraag: zouden planten naast water en olieachtige stoffen soms ook eutectische mengsels gebruiken om de werkzame stoffen op te lossen? Eerst hebben ze geprobeerd om met bekende plantenstoffen eutectische mengsels te maken. Geen enkel probleem: meer dan honderd mengsels zijn gemaakt op basis van vaste stoffen uit planten zoals appelzuur, citroenzuur, glucose, fructose, sucrose, aminozuren etc. Als je de goede verhoudingen weet te vinden, krijg je met twee, drie of soms vier ingrediënten in poedervorm een vloeistof! Ze noemen deze vloeistoffen NADES. De chemici noemen hun eutectische mengsels DES (Deep Eutectic Solvents d.w.z. Diep Eutectische Oplosmiddelen). 'Diep' slaat op het grote verschil in het smeltpunt van de basisstoffen en het mengsel. En de plantenonderzoekers noemen hun eutectische mengsels NADES: Natural (Natuurlijke) Deep Eutectic Solvents.

Het kan dus, maar doet de plant het ook? Het onderzoek is nog lang niet afgerond en rond de ingewikkelde processen in een plantencel zullen ze ongetwijfeld nog veel vragen moeten beantwoorden. Maar zeker is dat planten eutectische mengsels maken. De druppels van de zonnedauw bestaan niet uit in water opgeloste zoetigheid maar uit Nades, die waarschijnlijk zelf zoet is en niet kan indrogen, en die misschien nog wat stofjes bevat om te plakken of om insecten te lokken. Nectar is op dezelfde manier opgebouwd, de guttatie druppels van de houtzwammen ben ik nog niet tegengekomen maar het zou me niet verbazen als dat ook Nades is. Esdoornsiroop wordt afgetapt uit de sapstroom van de Canadese suikeresdoorn (Acer saccharum) en ingedikt, maar blijft dan vloeibaar door de Nades die er ook in zit.

Waarschijnlijk is de onderzoekgroep van Verpoorte vooral geïnteresseerd in de processen binnen de cel. Ze denken dat planten Nades ook gebruiken om zich te beschermen tegen uitdroging: als het water verdampt is hebben ze nog Nades om hun systemen 'vochtig' te houden. Of ze beschermen zich er mee tegen vorst, want Nades bevriest niet bij de gewone winterse temperaturen. Maar ik vermoed dat wij, eenvoudige plantenliefhebbers, de komende jaren nog regelmatig Nades zullen tegenkomen aan de buitenkant van de planten. Ik ga vast nadenken welke dingen ik me ook nog nooit heb afgevraagd.

Jan van Dingenen - 2014.

Dit artikel is gebaseerd op zeer recente publikaties, tenminste voor mijn doen. Zie ook Bronnen

Naschrift

Naar aanleiding van dit artikel, kwamen de bloemen van de zonnedauw ter sprake. Op internet staan veel foto's van zonnedauw maar bijna geen met bloemen. Dat ligt natuurlijk deels aan de fotografen die allemaal de druppels willen fotograferen, maar in het veld zie je inderdaad vaak de plant in de knop en maar zelden een bloem. Toen realiseerde ik me dat de enkele foto's die ik heb van bloemen, allemaal bij bloedheet weer zijn gemaakt; zo tegen de 30 graden. En bij zonnedauw sta je altijd in de zon! Wel goed voor de druppels van de fotograaf.

Bloeiende zonnedauw