Knappe architect? Ach, de Paradijsvogelbloem deed het hem voor


Foto: Scott Bauer, USDA

Voor wat, hoort wat, is niet uniek voor mensen. Ook in de natuur zijn hier vele voorbeelden van te vinden, zelfs tussen verschillende soorten. Een goed voorbeeld van dit mutualisme is de relatie tussen bloeiende planten en bestuivers. Bloemen produceren nectar dat als voedsel dient voor bijvoorbeeld insecten. Tijdens het drinken komt het dier in contact met de meeldraden. Het kleverige stuifmeel plakt aan het insect en reist mee naar de volgende bloem die zo wordt bestoven (‘seks op afstand’). Een goede deal: de bestuiver krijgt zijn buikje vol, de plant krijgt nakomelingen.

Voor een plant is het belangrijk dat het insect dat haar nectar heeft gedronken daarna naar dezelfde soort bloem gaat. Alleen zo komt het stuifmeel op de juiste plek terecht. En vanuit het perspectief van de bestuiver is het onwenselijk als Jan en allemaal van de nectar van ‘zijn’ bloemen snoept. Beide belangen hebben soms geleid tot co-evolutie waarbij veranderingen in de bloem leidden tot wijzigingen bij de betrokken bestuiver en vice versa. Dat resulteerde in bloemen met speciale vormen waarvan de nectar alleen toegankelijk is voor dieren met speciaal ‘gereedschap’.

Sommige bloemen hebben bijvoorbeeld afscheid genomen van insecten en worden door vogels bestoven, bijvoorbeeld kolibries. In heel Amerika komen vele soorten voor, elk met zijn eigen gespecialiseerde snavel om nectar te zuigen uit een bepaalde vorm bloem. Bovendien hebben veel ‘kolibrie-planten’ geen staande, maar een hangende bloem, waardoor ze voor veel soorten bestuivers moeilijk toegankelijk zijn. Kolibries kunnen stil hangen in de lucht, waardoor ze wel bij de zoetigheid komen.

Voor vogels zonder helikoptereigenschappen heeft de paradijsvogelbloem uit Zuid-Afrika het wel heel gemakkelijk gemaakt. Zij biedt haar favoriete bestuiver, de honingzuiger, een ‘stokje’ waar de vogel rustig op kan zitten om van de nectar te drinken. Deze service dient niet alleen de honingzuiger, maar ook de bloem. Het zitstokje bestaat namelijk uit twee gefuseerde bloembladen die de meeldraden omsluiten. Landt een honingzuiger, dan klappen de bloembladen opzij en worden zijn poten bedolven onder het kleverige stuifmeel. Hierdoor kan de vogel zijn tegenprestatie als bestuiver leveren.

Waar de bloembladen gefuseerd zijn, loopt over de hele lengte een ‘ruggengraat’ die naar beneden kromt door het gewicht van de vogel. Deze vervorming zorgt voor een draaibeweging van de twee aan de ruggengraat bevestigde bloembladen, die als een boek openklappen. Als de vogel wegvliegt, neemt het zitstokje net als een elastiekje zijn oorspronkelijke vorm weer aan.

Het bijzondere scharniermechanisme van het stokje trok de aandacht van Duitse ingenieurs. Dit type vervorming is in de reguliere techniek zeer onwenselijk en wordt als falen van het materiaal gezien, maar de bloem maakt er juist gebruik van. Dat geeft nog maar eens aan hoe verschillend de biologische en menselijke techniek zijn.

Niettemin zagen de ingenieurs er de mogelijkheid in om van slijtgevoelige scharnieren af te komen. Zij bevestigden een plaat aan een in de lengte vervormbare ruggengraat-element. Als de ‘ruggengraat’ onder belasting iets kromt trekt, roteert (scharniert) de plaat zijwaarts. Dat gegeven werd onder andere gebruikt in een intelligent scharnierloos zonweringsysteem waarbij de lamellen draaien als hun ‘ruggengraten’ iets buigen onder belasting (bijvoorbeeld door temperatuursverandering). Het onderhoudsarme en energiezuinige systeem kan op gebouwen van iedere vorm functioneren. Dit is duidelijk gedemonstreerd bij het ‘kromme’ themapaviljoen ‘One Ocean’ op de Expo 2012. Naast schaduw gaf het systeem het gebouw ook een toepasselijk kieuw-achtig uiterlijk.


Foto: Designboom/Soma

Gepubliceerd in dagblad Trouw op 5 februari 2016

Ylva Poelman alias De Bionische Vrouw
E: info@bionicacentrum.nl
T: 06 - 22 79 71 84