Charles Darwins kjærlighetsforhold til rund soldogg

Ett av Darwins mange bidrag til naturvitenskapen var hans studier av kjøttetende planter. Under et opphold hos slektninger i Sussex, kom han over kolonier av rund soldogg (Drosera rotundifolia) som vokste på matter av torvmose. Han gjennomførte en serie av enkle eksperimenter, som også kan gjentas på ungdomstrinnet eller i videregående skole. Darwin ble fascinert og overrasket over hvor følsomme plantens kjertelhår var for fysiske og kjemiske stimuli.

Med bevegelige kjertelhår fanger rund soldogg smådyra som blir sittende fast i det klebrige slimet. Foto: Michael Gasperl. Creative Commons Med bevegelige kjertelhår fanger rund soldogg smådyra som blir sittende fast i det klebrige slimet. Foto: Michael Gasperl. Creative Commons

Jo mer du leser om Charles Darwin, dess mer vil du trolig undres over hvordan han greide å proppe så mye inn i et 73-årig liv. Han var en gift mann med 10 barn, hvorav 3 døde før de fylte 12 år. Han reiste mye for å besøke,og å bo hos slektninger og hadde familieferier i fasjonable kystbyer som Eastbourne og Bournemouth. Men det var en umettelig interesse for planter og dyr som tok det meste av tiden hans fra tidlig barndom av. På midten av 1800-tallet var han blitt en ledende zoolog og en eminent botaniker med god kjennskap til hageplanter. Selv i dag, 200 år etter hans fødsel, er det vanskelig å finne noen med en bredere og mer detaljert kunnskap om lokal engelsk flora og fauna.

Selv om Darwin er mest kjent for sin teori om evolusjon ved naturlig utvalg, gjorde han også viktig forskning på et stort antall dyre- og plantearter som meitemark, rankefotinger, orkideer, klatreplanter og kjøttetende planter.

På forsommeren 1860 bodde Darwin hos sin svigerinne i en liten landsby i utkanten av Ashdown Forest i Sussex. Han gikk ofte ut på lange turer, og en dag kom han over kolonier av rund soldogg som vokste på matter av torvmose.

Darwin hadde en utrolig evne til observasjon, og hadde et spesielt øye for biologiske fenomener som det var verdt å undersøke mer inngående. Han så nærmere på de små plantene og oppdaget at de tiltrakk seg insekter og at de fanget dem i klebrig slim som bladene deres var dekket av. Plantene drepte insektene og pakket bladene sine rundt dem, og insektkroppene ble oppløst. Plantene løste opp kroppene til det ikke var stort annet igjen enn småbiter av tomt innsektskall. Fascinert av denne prosessen tok Darwin med seg rund soldogg fra skogen tilbake til sin svigerinne.

Han gjorde noen foreløpige eksperimenter. Han fulgte med på at plantene fanget og drepte mygg, fluer og edderkopper og testet også med rått og kokt kjøtt. Han oppdaget at bladene reagerte på kontakt med en kamelhårsbørste, men ble lite påvirket av koks. Seinere i 1860, da han var på ferie i Eastbourne, moret han seg med, som han uttrykte det, flere eksperimenter på rund soldogg. Sannsynligvis var det planter han hadde samlet i Ashdown Forest tidligere på året. Slik vet vi også at han var en mann som tok arbeidet med seg på ferie med familien.

Morfologi og anatomiske trekk
Rund Soldogg (Drosera rotundifolia) med sine runde blader kan minne om en minitusenfryd. På oversiden av bladene har den tallrike rubinrøde, flercellede kjertelhår som alle ender i en liten rund knott. Denne knotten avgir et tykt og spesielt klebrig slim. Darwin kalte hårene for ”tentakler”. Han skilte også i form og funksjon mellom de lange utvendige kjertelhårene på bladkanten og de kortere indre kjertelhårene innenfor dem og de plateliknende kjertelhårene i sentrum av bladene. Når planten skilte ut gjennomsiktig slim og det samlet seg på bladene, glinset bladene i solskinnet. Kan hende villedet de noen insekter til å tro at bladene var dekket med dogg, mens andre ble ledet til å tro at de nærmet seg blomster med tallrike støvbærere og røde kronblad. Uansett, noen riktig store virvelløse dyr ble i alle fall drept av rund soldogg i Ashdown Forest. Plantens bytte omfattet fluer, øyenstikker, nattsommerfugl, sirisser og edderkopper. Noen av dem så ut til å ha dødd rett og slett som et resultat av at de spaserte over bladoverflaten. Straks det uheldige byttet blir fanget av planten, bøyer kjertelhårene seg innover i en dødelig omfavnelse. Omfavnelsen vedvarer til byttet er oppløst. Så retter hårene seg sakte opp og finner tilbake til sin opprinnelige stilling. Regnet kan så vaske vekk rester av dyret, slik at bladene igjen blir klare for å ”spise”.

Darwins metode for å bestemme hvordan rund soldogg reagerte i ulike væsker. (illustrasjonen er brukt med tillatelse fra Peter Freeland og School Science Review) Darwins metode for å bestemme hvordan rund soldogg reagerte i ulike væsker. (illustrasjonen er brukt med tillatelse fra Peter Freeland og School Science Review)

Eksperimentelle metoder
Da Darwin kom hjem til Down House i Kent, fortsatte han eksperimenteringen med rund soldogg som han dyrket i drivhus.

I den første serien med eksperimenter brukte han hele planter. Han la ulike materialer i midten av enkeltblader og noterte så hvordan de ytre og indre kjertelhårene reagerte (se tabell).

Han tok også tiden. Han ville se hvor lang tid tentaklene brukte på å komme tilbake til sin opprinnelige stilling. Etter hvert oppdaget han at avskårne blader oppførte seg omtrent på samme måte som om de fortsatt satt på planten.

I den andre serien med eksperimenter ble 4-6 avskårne blader lagt i flere forskjellige løsninger. Igjen noterte han hvordan ytre og indre tentakler oppførte seg, og han tok tiden til tentaklene var kommet tilbake i opprinnelig posisjon eller hvor lang tid det tok før de ble svarte og døde.

I ett slikt eksperiment la han fire blader i destillert vann og fire andre i en løsning med ammoniumkarbonat. De som lå i destillert vann forble åpne, mens de som lå i ammoniumkarbonat raskt krøllet seg sammen. Dette kunne tyde på at nitrogen stimulerte kjertelhårenes bevegelse. Darwin innså tidlig at rund soldogg kunne brukes eksperimentelt til å undersøke virkningene av faste stoffer og kjemiske løsninger på plantefølsomhet. Videre eksperimenter viste at kjertelhårene også ville reagere på kontakt, bevegelse og sammenpressing når noe lå oppå eller beveget seg over bladets overflate.

Etter å ha tenkt ut en så enkel og elegant vitenskapelig undersøkelsesmetode undersøkte Darwin effekten av en stor mengde stimuli på kjertelhårenes bevegelse. Han fikk hjelp av andre forskere, som Edward Cresy og Daniel Oliver, som foreslo en rekke kjemiske stoffer som kunne testes. På dette tidspunktet var Darwins kone bekymret og skrev i et brev til en venn at han behandlet rund soldogg som om den var et ”levende vesen” som han håpet til slutt å kunne bevise var et dyr.

Smal soldogg, Foto: Sonja M. Mork Smal soldogg, Foto: Sonja M. Mork

Resultater og konklusjoner
Darwin var svært begeistret over noen av resultatene og skrev blant annet til Sir J.D. Hooker at han brydde seg for øyeblikket mer om Drosera enn om opprinnelsen til noen som helst annen art i verden. Darwin uttrykker overraskelse over hvordan kjertelhårene reagerer på nitrogenisert (hans uttrykk) væske og andre stimuli, en ekstrem lett vekt eller om de berøres med en nål. Kjertelhårenes stilk bøyer seg ned mot festepunktet på under ett minutt. ”Jeg vil hevde at det er sikkert” skriver han ”at et menneskehår som veier 1/78,000 av et grain (engelsk vektenhet = 64,8 mg) er tilstrekkelig til å forårsake en mistenksom bevegelse. I et tredje brev kommer konklusjonen ”Er det ikke rart at en plante skulle være mye mer sensitiv overfor berøring enn noen nerve i menneskekroppen?”

Darwins arbeid med Drosera ledet ham til studiet av andre insektetende planter, som tettegrass (Pinguicula vulgaris) og flere andre. Darwin avsluttet mesteparten av sine eksperimenter med Drosera før 1870, noen få avsluttet han i 1873, men det var ikke før i juli 1875 at boken hans Insektetende planter ble utgitt i London av John Murray, Sammen med boken Klatrende planter, som også ble publisert i 1875, hadde Darwin bidratt med en minneverdig utvidelse av studiet av plantenes følsomhet.

Testede materialer Bøyingstid
Tid tilbake til utgangspunkt
Kaldt vann Ingen  
Varmt vann Raskt Raskt
Glovarmt vann Ingen Bladene ble svarte
Rått kjøtt Raskt Sakte
Tørr mose Sakte Raskt
Glass Veldig sakte Raskt
Koks Veldig sakte Raskt

Tabellen viser Darwins eksperiment med materialer som han plasserte på bladene til rund soldogg.

Undervisningstips

Her ser vi at læreren kan fortelle elevene om Darwins eksperimenter med rund soldogg. Dette kan inspirere til å arbeide med temaet kjøttetende planter, et tema vi tror kan interessere både gutter og jenter. Rund soldogg er en vanlig plante som vokser over store deler av Norge og som dermed er tilgjengelig for mange skoler. Når elevene har hørt historien om Darwin, kan klassen eller læreren finne rund soldogg, ta med noen eksemplarer av planten inn i klasserommet og gjenta noen av de enkle eksperimentene Darwin i sin tid gjorde. Er norsk rund soldogg like glupsk som de plantene Darwin observerte i Ashdown Forest?

Tettegrass er også en kjøttetende plante som vokser mange steder i Norge (se s.74-77). Kanskje kan elevene sammenligne hvordan tettegrass og rund soldogg fanger insekter. Hva er likt og hva er forskjellig? Fanger de samme type bytte? Hva skiller disse plantene fra andre planter? Hvilke andre kjøttetende planter har vi i Norge?

Kilde
Etter en artikkel av Peter Freeland, i School Science Review 2008 90 (331). Oversatt og bearbeidet av Anne Kristine Byhring og Sonja M. Mork, Naturfagssenteret.

 

Aktuelle kompetansemål i læreplanen

Læreplan i naturfag

  • Etter 7. årstrinn
    • Mangfold i naturen
      • undersøke og beskrive blomsterplanter og forklare funksjonene til de ulike plantedelene med tekst og illustrasjon
      • beskrive kjennetegn på noen plante-, sopp- og dyrearter og ordne dem systematisk
  • Etter 10. årstrinn
    • Mangfold i naturen
      • undersøke og registrere biotiske og abiotiske faktorer i et økosystem i nærområdet og forklare sammenhenger mellom faktorene

Læreplan i biologi - programfag i studiespesialiserende utdanningsprogram

  • Biologi 1
    • Funksjon og tilpassing
      • gje døme på og grunngje korleis åtferd som kjem av evolusjon, er ein del av tilpassinga til omgjevnadene

Er bakgrunnsstoff for

Bakgrunnsstoff