Vergeleken met een mijt of een virus, zijn wij mensen enorm. Maar we delen deze planeet met andere organismen die ons op hun beurt in de schaduw stellen. Een blauwe vinvis is met zijn 100 voet ongeveer 18 keer zo lang als de gemiddelde mens; een mammoetboom drie keer zo lang. Er zijn nog grotere reuzen op aarde, en je hoeft niet naar een verre uithoek van de wereld te reizen om ze te zien. In 1992 deden twee biologen uit Michigan het publiek opschrikken door hun ontdekking aan te kondigen van een zwam die een oppervlakte van 40 acres besloeg. Hun aankondiging werd spoedig gevolgd door een aankondiging van een andere groep onderzoekers die beweerden een schimmel van 1.500 hectare in Washington te hebben gevonden.
Toen ik en twee van mijn collega’s aan de Universiteit van Colorado, Jeffry Mitton en Yan Linhart, voor het eerst over de schimmels lazen, besloten we dat het record moest worden rechtgezet. De Washington-schimmel mag dan wel ’s werelds grootste organisme zijn in oppervlakte, in massa is hij niet de grootste. De ontdekkers hebben zijn gewicht nog niet berekend, maar ze weten wel dat hij waarschijnlijk minder dan 825.000 pond weegt – ongeveer het dubbele van een blauwe vinvis, maar lang niet in de buurt van dat van een mammoetboom, die de weegschaal kan doen doorslaan naar 4,5 miljoen pond. Maar zelfs de majestueuze mammoetboom is niet de recordhouder. Die eer komt toe aan een boom die mijn collega’s en ik al jaren bestuderen: de zingende espen, een gewone boom die veel bergen in Noord-Amerika bedekt. In tegenstelling tot mammoetbomen, die elk een genetisch gescheiden individu zijn, kan een groep van duizenden espen in feite één enkel organisme zijn, dat een wortelstelsel en een unieke reeks genen deelt. Daarom hebben we onlangs een bepaalde espen, die net ten zuiden van de Wasatch Mountains in Utah groeit, genomineerd als het meest massieve levende organisme ter wereld. We gaven het de bijnaam Pando, een Latijns woord dat ‘ik verspreid’ betekent. Bestaande uit 47.000 boomstammen, elk met de gebruikelijke aanvulling van een gewone boom van bladeren en takken, Pando bedekt 106 hectare en weegt, conservatief, meer dan 13 miljoen pond, waardoor het 15 keer zwaarder is dan de Washington schimmel en bijna 3 keer zwaarder dan de grootste mammoetboom.
Pando bereikte zulke enorme afmetingen door een soort groei, gebruikelijk bij planten, bekend als vegetatieve voortplanting. Een plant zendt horizontale stengels of wortels uit, bovengronds of ondergronds, afhankelijk van de soort, die enige afstand afleggen voordat ze zelf wortel schieten en uitgroeien tot nieuwe, verbonden planten. Voor ons mensen, die de neiging hebben om seksuele voortplanting te beschouwen als de enige manier om nakomelingen voort te brengen, kan deze methode een beetje vreemd lijken. Toch gebeurt vegetatieve voortplanting overal om ons heen. Iedere tuinier is er op de een of andere manier getuige van. Aardbeienplanten, bijvoorbeeld, zenden bovengrondse stengels uit die wortel kunnen schieten en extra bladertrossen kunnen vormen. Door vegetatieve voortplanting kan gras mooie gazons voortbrengen (maar ook schunnige taal als het zich in het tuinperceel verspreidt). Mensen die kamerplanten kweken, maken routinematig gebruik van vegetatieve voortplanting wanneer zij stekken maken van hun favoriete klimop of spinplant en die stukken in nieuwe potten laten wortelen.
In de natuur gebeurt vegetatieve voortplanting vaak op een veel grotere schaal. Als u over het Zuidwesten vliegt, ziet u misschien opvallende geometrische patronen van woestijnstruiken, zoals de creosootstruik, die meestal in cirkels groeit. Deze cirkels zijn geen bewijs van geometrisch onderlegde bezoekers uit de ruimte. Zij zijn het bewijs van nieuwe creosootstruiken die zich vormen aan de periferie van een zich verspreidend individu, terwijl oudere stammen in het centrum afsterven.
De meeste bomen houden het bij seksuele voortplanting. Bij sommige soorten produceren mannelijke bomen stuifmeel in hun bloemen, dat vervolgens wordt gebruikt om de vrouwelijke bloemen te bevruchten en zaden te produceren. In andere, zal een enkele boom de uitrusting van beide geslachten hebben. Aspens hebben inderdaad bloemen en geslachten (Pando is mannelijk), maar zij planten zich bijna altijd vegetatief voort. Ondergronds zenden ze horizontaal wortels uit, waaruit verticaal nieuwe scheuten groeien die stammen (of, formeler, ramets) worden genoemd. De nieuwe scheuten ontwikkelen zich uiteindelijk tot nieuwe boomstammen van wel 100 voet hoog, met takken, bladeren, schors – kortom, alles wat je met een individuele boom zou associëren. Omdat een wortel 100 voet onder de grond kan gaan alvorens uit te lopen, en elke nieuwe stam zijn eigen leger van ondergrondse wortels kan uitzenden om nog meer nieuwe scheuten te vormen, kan een espen individu vrij indrukwekkende afmetingen bereiken.
De som van alle stengels, wortels en bladeren van één zo’n individu wordt een kloon genoemd. Klonen van Quaking Aspen kunnen zich ver over een landschap verspreiden als ze zich vegetatief blijven voortplanten. Hoe ver een kloon kan migreren hangt af van hoe lang hij kan leven.
En hoe lang kan dat zijn? Het korte antwoord is dat we dat niet weten. Het lijkt misschien alsof je alleen maar de jaarringen in de individuele stammen hoeft te tellen. Aspenstammen die ik in de Colorado Front Range heb bestudeerd, worden zelden ouder dan 75 jaar. Elders bereiken individuele stammen soms 200 jaar. Maar de leeftijd van individuele stammen zegt ons bijna niets over de leeftijd van de kloon waartoe zij behoren, aangezien de levende stammen van die kloon misschien alleen de laatste zijn die zijn uitgelopen. De oudste kloon waarvan de leeftijd vaststaat, is een 11.700 jaar oude creosootstruik (onderzoekers hebben de kloon kunnen dateren door de snelheid te meten waarmee de cirkel zich uitbreidt). Maar aspens zijn misschien veel ouder. Op basis van bewijzen zoals de gelijkenis van sommige bladeren van een espenkloon met gefossiliseerde bladeren, heeft Burton Barnes van de Universiteit van Michigan gesuggereerd dat aspenklonen in het westen van de Verenigde Staten een miljoen jaar of ouder kunnen zijn. In principe kunnen klonen zelfs in wezen onsterfelijk zijn, alleen stervend aan ziekte of de verslechtering van de omgeving in plaats van aan een of andere interne klok.
Als een echt organisme is een kloon opgebouwd uit genetisch uniforme delen. Afgezien van zeldzame mutaties zal de espenstam aan de noordrand van een bepaalde kloon genetisch identiek zijn aan de espenstam aan de zuidrand en aan alles daartussen. Wij biologen kunnen moleculaire technieken gebruiken om de genetische samenstelling te vergelijken, maar een oplettende wandelaar kan ook klonen herkennen en er zelfs onderscheid tussen maken. De hoek tussen de afzonderlijke takken en de hoofdstam lijkt een genetisch bepaalde eigenschap te zijn die van kloon tot kloon verschilt. Zo kunnen de takken op de stam van de ene kloon een hoek van ongeveer 45 graden maken, terwijl de stammen van een andere kloon een hoek van bijna 80 graden vertonen.
Het tijdstip waarop de klonen uit hun winterslaap komen, heeft ook een sterke genetische basis. In de lente kan men dikwijls vaststellen dat één stand van aspenbomen kaal is van bladeren, terwijl een nabijgelegen stand volledig in blad is. Maar de meest spectaculaire (hoewel niet onfeilbare) indicator van de identiteit van een kloon ontvouwt zich aan het begin van de herfst. Sommige klonen worden briljant, glanzend geel dat bijna zonlicht lijkt op te wekken. Andere tonen een diep, rijk goud, vibrerend met vele boventonen. De bladeren van weer andere aspens kleuren rood; sommige vertonen een nauwelijks waarneembare tint, andere een rijke scharlakenrode. Met ervaring kan men deze kleuren gebruiken om de grenzen van klonen af te leiden. Een waarschuwing: ze kunnen ook misleidend zijn. Net zoals een enkele rode esdoorn dramatische verschillen in herfstverkleuring kan hebben tussen zijn zonzijde en zijn schaduwzijde, kunnen ook espenklonen variëren, maar de verschillen kunnen verspreid zijn over duizenden verschillende stammen.
Zelfs biologen kunnen door aspenklonen voor de gek worden gehouden. Een groep onderzoekers, die de slierten bloemen (katjes genaamd) onderzochten die de esp produceert voordat hij zijn bladeren verliest, kwam tot de conclusie dat de bloemen die het ene jaar werden geproduceerd van een ander geslacht waren dan die van het jaar daarvoor door dezelfde kleine groep bomen werden geproduceerd. Wetende dat andere vegetatieve voortplanters, zoals sommige woestijnjeneverbessen, het ene jaar mannelijk en het volgende jaar vrouwelijk kunnen zijn, speculeerden de onderzoekers dat aspens misschien ook van geslacht konden wisselen.
Mijn collega’s en ik waren zo geïntrigeerd door deze suggestie dat we besloten er dieper op in te gaan. Eerst identificeerden we een aantal klonen door hun unieke patronen van enzymen in het lab te isoleren en vervolgens de scheuten in het veld te markeren. Gedurende verschillende jaren volgden we vervolgens elk voorjaar hun bloeipatroon. We vonden geen verandering van seksuele identiteit; in plaats daarvan ontdekten we dat zelfs een kleine opstand van espenbomen meer dan één kloon kan bevatten. In zo’n opstand hebben we 160 stammen in kaart gebracht en gemerkt. Het bleek dat er twee klonen in de opstand verstrengeld waren, een mannelijke en een vrouwelijke. De vorige onderzoekers, zo realiseerden wij ons, hadden zich laten verleiden tot het zien van een geslachtsverandering, terwijl zij in feite het ene jaar een vrouwelijke kloon in hun opstand hadden zien bloeien, en het volgende jaar een mannelijke kloon in dezelfde opstand.
Aspenopstanden zijn onder de grond even complex als erboven. Hun ingewikkeld netwerk van wortels kan voedingsstoffen overbrengen van het ene deel van de kloon naar het andere. Wortels in de buurt van een overvloedige watervoorraad, bijvoorbeeld, kunnen water leveren aan andere wortels en scheuten in een veel droger gebied. Deze delen van de kloon kunnen een wederdienst bewijzen als hun wortels toegang hebben tot cruciale voedingsstoffen die in het natte gebied ontbreken. Door zijn water en voedingsstoffen over zijn gehele uitgestrektheid te verdelen, kan een quaking aspen kloon overleven in een fragmentarische omgeving waar andere bomen zouden kunnen afsterven.
Het is dan ook niet verwonderlijk dat de esp de meest verspreide boom in Noord-Amerika is, die een bijna ononderbroken band vormt tussen Newfoundland en Maryland in het Oosten en een andere tussen Alaska en Washington in het Westen. De espen volgen ook de Appalachen in zuidelijke richting tot Georgia, en de Rocky Mountains helemaal tot in het noorden van Mexico. In totaal bedekt deze soort tientallen miljoenen acres in Noord-Amerika.
Waar ze ook groeien, kwakende aspens houden van onstabiele habitats. In bergachtige gebieden laten lawines en modderlawines dorre paden achter die al snel uitgestrekte opstanden ondersteunen. In feite is het mogelijk om modderstromen en lawines te dateren door de leeftijd te meten van de espenstammen die onmiddellijk na een glijpartij omhoog schieten in het uitgeschuurde gebied. Het kenmerkende lichtgroene blad van de espen in de zomer, afgezet tegen het diepe groen van naaldbomen zoals de lodgepole den, markeert vaak de zones waar de wintersneeuw onstabiel is en de neiging heeft te gaan lawines.
Meer nog dan modder- of sneeuwlawines is het echter de oude vriend en nemesis van de mens, het vuur, die het voortbestaan van de espen verzekert. Op het eerste gezicht lijkt dit misschien niet logisch, omdat een espen stam bijzonder kwetsbaar is voor brand. De meeste bomen zijn bedekt met een schors van dode cellen, maar de gladde, crèmekleurige schors van de bevende espen blijft meestal een levend, functionerend weefsel; het voert zelfs fotosynthese uit. De schors bezwijkt snel bij bosbranden, en de gehele stam sterft op zijn beurt af.
Wanneer een enkele stam sterft, echter, voelt de gehele kloon het effect. Normaal zendt elke stengel hormonen naar het wortelstelsel die de vorming van nieuwe ramets onderdrukken. Maar wanneer een stengel sterft, sterft het hormoonsignaal ook. Als een groot aantal scheuten in een opstand wordt weggevaagd, leidt de hormonale onbalans tot een enorme toename van nieuwe, snel groeiende stengels. De regeneratie van stammen kan de oorspronkelijke vernietiging in de schaduw stellen: onderzoekers hebben dichtheden tot 400.000 espenstammen per acre geteld (Pando heeft een eerder laag cijfer van iets meer dan 400 stammen per acre).
Als een espenbos niet regelmatig door brand of een andere verstoring wordt getroffen, zijn zijn dagen geteld. Coniferen zullen de grenzen binnendringen en beginnen de stammen te verdringen. Aspens kunnen niet tegen weinig licht, en ze zullen uiteindelijk sterven als de coniferen het bosje domineren. Een gevolg van de brandbestrijding door de mens in Noord-Amerika is een drastische vermindering van de omvang van de espenbossen. Pando heeft waarschijnlijk zo’n enorme omvang bereikt omdat hij tot voor kort een regelmatige opeenvolging van branden meemaakte, waardoor hij zich kon regenereren, verspreiden en onderhouden. De branden gebeurden niet zo snel dat ze hem uitroeiden, noch waren ze zo onregelmatig dat naaldbomen de tijd hadden om hem te vervangen.
De trillende espen kreeg zijn naam vanwege de manier waarop de bladeren van de boom trillen bij zelfs het geringste briesje. Frans-Canadese boswachters in de jaren 1600 geloofden dat de bomen trilden van angst omdat het kruis waaraan Jezus was gekruisigd van espen was gemaakt. Nu hebben reusachtige espenklonen zoals Pando een nieuwe reden om te beven: menselijke invasies. In een deel van Pando zijn onlangs verschillende particuliere woningen gebouwd, en een ander deel is omgevormd tot een camping, compleet met parkeerplaatsen, picknicktafels en toiletten. Geasfalteerde wegen, opritten en elektriciteits- en waterleidingen ten behoeve van deze ontwikkelingen doorsnijden dit spectaculair mooie espenbos. De aanwezigheid van mensen heeft de U.S. Forest Service ertoe gebracht de bosbranden te onderdrukken, en toch zijn de opmerkelijke omvang en de lange levensduur van Pando grotendeels het gevolg van de reinigende, verjongende kracht van de bosbranden. Ironisch genoeg, zou het beëindigen van de bosbranden wel eens het einde van Pando kunnen betekenen.
Beseffend dat het de vitaliteit van Pando aantast, heeft de Forest Service onlangs besloten om te proberen de groei te stimuleren door een deel van het bos te kappen. Zij zaagden drie stukken, in totaal ongeveer 15 acres, midden uit deze prachtige oude kloon en boden het hout gratis aan aan iedereen die brandhout wilde. De resultaten waren gemengd: door de zware jacht op herten vertoonden de eerste twee kaalgekapte stukken minimale regeneratie; de derde werd omheind om de herten buiten te houden. Nieuwe scheuten, nu een meter hoog in het omheinde gebied, lijken overvloedig en gezond. En toch zijn de kaalgekapte stukken die uit het hart van dit individu zijn gehouwen, botsend als ze doen met de omringende ongerepte delen van Pando, voor mij een ontmoedigende schok.
Sinds mijn collega’s en ik Pando hebben genomineerd als ’s werelds grootste organisme, heeft hij de aandacht getrokken van tientallen kranten en radiostations in heel Noord-Amerika, en sommige van de reacties zijn nogal grappig geweest. Sommigen zien Pando als een bedreiging: ik kreeg een telefoontje van iemand die vroeg: “Vormt deze reusachtige kloon, die zich vegetatief verspreidt, een bedreiging voor de mensen die in het zuiden van Utah wonen? Een ander vroeg zich af of deze erkenning van de onderlinge verbondenheid van de natuur het echte begin was van de New Age filosofie. Voor ons ligt de werkelijke betekenis van Pando in de belangstelling voor botanische zaken die hij heeft gewekt. Hoe meer wij de bijzondere eigenschappen van de esp onderzoeken, des te groter wordt onze fascinatie voor de schoonheid, de complexiteit en het voortdurende mysterie van deze boom. Als anderen het daarmee eens zijn, kunnen we klonen als Pando misschien redden van een lot als brandhout.