Barbara Gravendeel

In de kassen van de Hortus Botanicus worden duizenden planten gekweekt, waaronder veel varens en orchideeën. Onderzoekers gebruiken deze planten voor allerlei studies. De Hortus werkt nauw samen met een van de grootste herbaria ter wereld: het Nationaal Herbarium Nederland. Barbara Gravendeel onderzoekt daar tropische orchideeën.

De orchideeën die Gravendeel gebruikt komen ook uit de Leidse Hortus. “Voor mijn promotieonderzoek had de Hortus al een hele goede basiscollectie. Deze collectie was door Ed de Vogel verzameld in Indonesië, vooral in Borneo. De orchideeën die ik nu gebruik komen voor een deel uit de Hortus. Het andere gedeelte komt bij hobbyisten vandaan die zijn aangesloten bij de Nederlandse Orchideeën Vereniging.”

DNA
Gravendeel vertelt dat ze een lievelingsorchidee heeft, “Erycina pusilla, niet omdat ik hem zo mooi vind, maar omdat ik denk dat hij ons veel nieuwe inzichten zal brengen.” Dit plantje is de nieuwe modelsoort voor orchideeën. Een modelsoort is een organisme dat wordt gekozen om brede biologische principes te bestuderen. Van deze plant gaat ze een database maken die korte stukjes DNA van de orchidee bevat.

“Wat we hiermee ontdekken wil ik vervolgens ook in wilde soorten bekijken. Dan gaan we weer terug naar die Hortus collectie. Samen met Jaap Jan Vermeulen kijken we naar de genetische basis van Bulbophyllum soorten. Dit doen we door in de modelsoort bepaalde genen uit te schakelen, je maakt zogenaamde ‘knock-outs’. Daarna kunnen we bekijken of er iets met het uiterlijk van de plant gebeurt. Als er iets verandert in het uiterlijk heb je hard bewijs dat het gen betrokken is bij bijvoorbeeld de bloemvorm.”

Wild
In de zes onderzoekskassen van de Hortus staan veel verschillende soorten planten. “Orchideeën in de Leidse Hortus zijn soorten die grotendeels meegekomen zijn met expedities, dat maakt de collectie uniek. Als je naar andere grote botanische tuinen gaat zie je heel vaak planten die je zo bij de kweker kunt kopen, dat hebben zij vrijwel niet. Deze collectie bestaat uit echt in het wild verzamelde soorten. Omdat de expedities vaak naar Azië gingen komen de meeste planten daarvandaan, met name uit Borneo en Papua Nieuw Guinea.”

Het meenemen van planten uit het wild is niet altijd even makkelijk. “Het is lastig om orchideeën te kweken. Als je iets uit het oerwoud verzamelt blijft het vaak niet langer dan een jaar of tien leven. Om ze langer te kunnen bestuderen, worden ze bewaard in alcohol. In het Herbarium staat de alcoholcollectie.”

Zijn er veel soorten in de Hortus? “De Leidse Hortus heeft samen met botanische tuinen in Salzburg en Wenen 80% van alle Bulbophyllum soorten, en dat zijn er bij elkaar bijna 2000. Dat is ook uniek!”

Erycina pusilla

Erycina pusilla

Deze orchidee heeft maar weinig chromosomen, maar zes, dat maakt hem heel geschikt voor onderzoek. Hij leeft heel kort: in slechts drie maanden tijd kan zaad opgekweekt worden tot een bloeiend plantje. “De blaadjes zijn groen, de bloem is knalgeel. Hij is heel klein, je kunt hem herkennen aan de handvormige waaier van blaadjes. Deze waaier zit aan het einde van het takje, gedraaid met wat touwtjes. In Brazilië groeit hij op telefoonkabels,” vertelt Gravendeel.

Jaco Kruizinga, eerste bloemist bij de Leidse Hortus, doet alles om de collectie in leven te houden. Tot voor kort kweekte hij ook de modelsoort van Gravendeel. “Erycina is een epifyt, dus je kunt hem niet zomaar in potgrond zetten. De wortels moeten het idee hebben dat hij op een boomstam groeit. De planten komen vaak uit regenwouden dus ze hebben behoefte aan een hoge luchtvochtigheid. Afhankelijk van welke hoogte een plant verzameld is, zet je hem in een koele of warmere ruimte.”

CV Barbara Gravendeel
1968 geboren in Utrecht
1991-1995 studie biologie, Universiteit Utrecht
1995 start promotie onderzoek, NHN
2000 verdediging proefschrift over de moleculaire systematiek van Aziatische orchideeën
2000-2002 postdoc, NHN
2002 MEERVOUD beurs (NWO) en Fulbright Foundation award ontvangen
2007 artikel gepubliceerd in ‘Nature’
2008 UD, NHN en gast onderzoeker bij IBL, Universiteit Leiden en IBED, Universiteit van Amsterdam

Foto’s gemaakt door: Marcel Eurlings, Barbara Gravendeel.

In de 16e eeuw was er een belangrijke ontwikkeling gaande aan de universiteiten in Europa. Steeds meer universiteiten brachten verzamelingen geneeskrachtige en giftige planten in een speciale tuin bij elkaar. De studenten medicijnen en farmacie kregen les in deze ‘medicinale tuinen’ waar de planten als lesmateriaal dienden. De eerste medische tuin werd gebouwd in Pisa, Italië, in het jaar 1543.

Leiden wilde ook graag een medicinale tuin en zo ontstond het idee van de huidige botanische tuinen, de Hortus Botanicus. De universiteit reserveerde voor dit doel de lege ruimte achter het academiegebouw aan het Rapenburg. Op 9 februari 1590 was de aanleg van de tuin voltooid. De tuin werd nog niet beplant, die taak werd toebedeeld aan een beroemde plantkundige.

Allereerst werd Bernardus Paludanus gevraagd. Deze man, die leefde van 1550-1633, was arts en kruidenkundige. Hij kwam uiteindelijk niet naar Leiden toe, dus moest er een nieuwe kandidaat gevonden worden. De functie van directeur van de tuin werd aangeboden aan Carolus Clusius, die ook een goede plantkundige achtergrond had en inmiddels een grote collectie planten had verzameld.

Een schets van de oorspronkelijke Clusiustuin. De tuin is door twee hoofdpaden, die elkaar kruisen, ingedeeld in vier vierkanten, de quadrae. Deze zijn opgedeeld in 12 of 16 bloembedden, de areae. Binnen elk vierkant kruisen ook twee paden en ontstaan weer vier vierkanten. De bloembedden zijn verdeeld in kleinere gebiedjes, de pulvilli. Precies in het midden van de tuin staat een paviljoen waar je onder door kunt lopen.

Clusius plantte samen met Clutius de hortus aan. Ze beschreven in een manuscript de plattegrond en een lijst met planten die in de tuin aanwezig waren. In deze lijst stonden ongeveer 1240 plantennamen. Deze planten groeiden in de bedden of langs de muren of stonden in potten elders in de tuin. Onder deze planten waren veel medicinale en giftige planten, maar ook siergewassen. De planten komen uit het Middellandse Zeegebied, het Midden Oosten en Amerika.

Clusius introduceerde planten uit deze gebieden voor het eerste in Nederland. Voorbeelden van zulke planten zijn tulpen, hyacinten, anemonen en de paardenkastanje. Andere gewassen die nu nog veel worden gegeten of gebruikt in onze keuken, zoals tomaat, aardappel, suikerriet en gember, stonden al in de Leidse Hortus Botanicus.

De Clusiustuin is tot twee keer toe gereconstrueerd (in 1932 en 1990). De tuin is nu nog steeds te bewonderen bij de Hortus Botanicus. De reconstructie is vorige winter verplaatst van naast de Hortus naar de oorspronkelijke plek achter het academiegebouw. De belangrijkste elementen zijn nagemaakt, zoals ook het paviljoen in het midden van de tuin. Ongeveer zeventig procent van de soorten die in 1594 in de tuin stonden waren beschikbaar in 1990 toen de tuin opnieuw werd aangelegd. De 16e eeuwse planten die waren verdwenen zijn vervangen door modernere soorten die heel veel op de oude lijken.

Clusius Laboratorium

Aan de rand van Leiden, tegen Oegstgeest aan, ligt het Clusius Laboratorium aan de Wassenaarseweg. Tegenwoordig staat het gebouw leeg, maar vanaf 1960 werd hier biologisch onderzoek gedaan.

Het laboratorium stond toen ter beschikking van Leidse biochemici. In het gloednieuwe gebouw werd gewerkt aan veel verschillende onderzoeksgebieden. Het erfelijkheidsonderzoek was daar een van. Dit onderwerp deed nogal wat stof opwaaien in de jaren zeventig.

Onderzoekers van het Clusius laboratorium hadden een nieuwe techniek ontwikkeld, het DNA-recombinantonderzoek. Hiermee kan het erfelijk materiaal van organismen worden veranderd. Het heeft verschillende toepassingen in het onderzoek, bijvoorbeeld: voor eiwitten als geneesmiddel. Een stuk erfelijk materiaal uit een menselijke cel, dat een speciaal eiwit maakt, wordt ingebracht in een plant of bacterie. Het speciale eiwit, dat een geneesmiddel is, wordt door het herhaaldelijk delen van de bacterie in grote hoeveelheden geproduceerd.

Vandaag de dag gebruikt de universiteit het gebouw niet meer. In de toekomst zal een deel gaan dienen als woonruimte en de rest wordt afgebroken.