Botaniske albinos: Forestil dig en albino: Videnskaben bag planter uden klorofyl

Forestil dig en albino. Hvad tænker du på? De fleste mennesker forestiller sig nok en hvid mus med lyserøde øjne. Eller måske en hvid kanin. Da albinisme også forekommer hos mennesker, vil nogle måske fremkalde billeder af fotomodeller som Shaun Ross, en sort mand med albinisme, der har udfordret skønhedsstandarderne i den moderne tidsalder. Andre tænker måske mere påtrængende på de albinoer i Afrika, som chikaneres og dræbes, fordi deres kropsdele menes at have magisk betydning.

Her er dog den ting, at albinisme ikke er et virkelig videnskabeligt begreb. Det er en dagligdags betegnelse for væsener, der mangler pigment. Ordet albino er afledt af det portugisiske ord for “lille hvid”. Albo betyder “hvid”, og det diminutive suffiks -ino betyder “lille”. Som sådan gælder det også for dyr og planter, der mangler farve.

Når dyr mangler farve, skyldes det et fravær af melanin i deres hud og hår. Når planter mangler farve, skyldes det fravær af klorofyl. Selv om fraværet af melanin kan have konsekvenser for dyrenes overlevelse, fordi deres hvide farve gør dem mere iøjnefaldende for rovdyr og mere modtagelige for sygdomme som hudkræft, er albino-dyr i stand til at overleve og observeres sporadisk i naturen. (Mange hvide dyr, der ses i naturen, er faktisk leucistiske; de mangler pigment i mange celletyper, men kan som regel opfattes af normalt farvede øjne).

Albino-planter, der mangler det klorofyl, de har brug for til at fremstille føde, dør typisk som frøplanter, efter at den energi, der er lagret i frøet, er brugt op. Planter med broget grøn-hvidt løv eller med unormalt hvide blomster betragtes ikke som albinoer; selv om deres farvetegning kan være atypisk for en given art, er disse planter ikke desto mindre i stand til at lave fotosyntese normalt.

I sjældne tilfælde er albino-planter i stand til at overleve. I laboratoriemiljøer kan de dyrkes til relativt store størrelser ved hjælp af et vækstmedium, der gør det muligt for dem at optage de næringsstoffer, de normalt ville producere i bladene, gennem deres rødder, hvilket har været kendt siden dette tidlige 20. århundrede.

Albinisme er relativt almindeligt hos planter, der dyrkes i laboratoriet gennem androgen mikrosporeembryogenese, en proces, hvor umodne hanlige gameter behandles med varme, gammastråling, colchicin eller ethanol og induceres til at danne embryoner uden tilstedeværelsen af en matchende hunlig gamet. Denne proces anvendes ofte i udviklingen af afgrøder og prydplanter som f.eks. dagliljer for at reducere den tid, det tager at reproducere ønskelige egenskaber. Det er ikke nødvendigt at parre planten og vente på, at den danner frø, hvoraf mange ikke vil udvise den ønskede egenskab, når egenskaben kan isoleres ved at bruge gamet fra den plante, der udviser den pågældende egenskab.

Det menes, at årsagen til den høje forekomst af albinofrøplanter, der er dyrket af sådanne behandlede gameter, skyldes interferens i plastidudviklingen. I sunde planter modnes protoplastiderne til kloroplaster, som driver fotosyntesen. Disse protoplastider modnes ikke korrekt i albinoer. Albinos opfattes normalt som en dårlig ting i denne sammenhæng: albinoafgrøder og prydplanter er ikke levedygtige uden for laboratoriemiljøet og er derfor ubrugelige.

Det interessante er, at i et af de få udbredte tilfælde af albinisme hos planter i naturen kan det faktisk være en tilpasningsmekanisme. Coast redwoods (Sequoia sempervirens), der er hjemmehørende i Californien og Oregon, formerer sig både ved hjælp af frø og ved hjælp af sugekviste, hvor skud sendes ud fra træets basis og vokser til selve træet. Nogle gange vokser disse sugekopper til træer, der helt eller delvist mangler grøn pigmentering i nålene. Der er kendskab til ca. 400 af disse usædvanlige træer; det første blev opdaget i 1866. Selv om de på overfladen ser ud til at være selvstændige organismer, bevarer de i virkeligheden forbindelsen til moderplanten og kan endda udveksle næringsstoffer. På grund af dette kan de sugeplanter, der vokser til træer med albino-nåle, faktisk nå voksenalderen (om end i forkrøblet form). Selv om de ikke selv er i stand til at lave fotosyntese, forsynes de med de nødvendige sukkerstoffer fra moderplanten.

Mens nogle har teoretiseret, at disse spøgelsesagtige rødtræer er parasitære anomalier, lidt mere end botaniske igler, der ikke kan starte og bruger deres liv på at svine deres forældre til, har ny forskning foreslået, at de faktisk hjælper moderplanten ved at absorbere tungmetaller og andre giftstoffer. Der er en højere forekomst i områder, hvor jorden er kendt for at være forurenet med tungmetaller, og albino redwoods har vist sig at indeholde meget højere koncentrationer af metaller som nikkel, cadmium og kobber end de omkringliggende, normalt pigmenterede træer.

Da rødtræer har hexaploide genomer – hvilket betyder, at de har seks kopier af deres genetiske kode i modsætning til de to i menneskers genomer – har de en meget større chance for at udvise mutationer. Metaller kan forstyrre normale fotosyntetiske processer, og derfor er der i en undersøgelse fra University of Colorado blevet spekuleret i, at disse hvide træer faktisk fungerer som lever for deres sunde brødre, idet de lagrer metaller i deres væv, hvor de ikke kan skade deres fotosyntetiserende forældre. Denne forskning er noget spekulativ på nuværende tidspunkt, men hvis den bevises, kan den også få betydning for andre plantearter. Balsampoppel, asp, birk og hvidgran samt urteagtige mælkebøtteplanter producerer alle lejlighedsvis også hvidbladede skud.

Fænomenet forekommer også hos nogle arter af mykoheterotrofe planter – som øger deres fotosyntetiske vaner med næringsstoffer, der produceres gennem et symbiotisk forhold med rodsvampe. Nogle gange vil planterne spontant konvertere til albinisme og overleve udelukkende på de næringsstoffer, der produceres af dette forhold.

Selv om du ikke vil finde ægte albino-planter, der spøger på gangene i dit lokale havecenter, har en forædler udviklet et mosaisk redwood med nogle hvide nåle og nogle grønne nåle, som måske snart vil være tilgængeligt. Du kan snart blive vært for dit eget botaniske spøgelse.