Ik onderzoek waarom planten dezelfde complexe eigenschap steeds opnieuw ontwikkelen. Ik werk aan de kruisbloemenfamilie (Brassicaceae), de familie van zandraket (Arabidopsis), kool en koolzaad, waarin dit soort herhaalde evolutie opvallend vaak voorkomt. In mijn eerdere werk bracht ik de vele onafhankelijke overgangen van kruidachtige naar houtige groei binnen de familie in kaart. Nu ontwikkel ik een onderzoekslijn over metaalhyperaccumulatie: het zeldzame vermogen van sommige planten om nikkel, zink of cadmium uit de bodem op te nemen en in hun bladeren op te slaan, in concentraties die voor de meeste andere planten giftig zijn. Dit vermogen is binnen de familie in verschillende lijnen onafhankelijk ontstaan. Ik wil uitzoeken of die onafhankelijke oorsprongen dezelfde genen en genomische veranderingen hebben benut, of dat elke lijn haar eigen route heeft gevonden. De aanpak bouwt voort op mijn Brassicaceae Tree of Life (BrassiToL), een stamboom van de hele familie die het grootste deel van de ca. 4000 soorten kruisbloemigen omvat. Die combineer ik met chemische screening van herbariumexemplaren, vergelijkende genomica en groei-experimenten. Natuurhistorische collecties staan bij dit alles centraal. Herbariumvellen leggen niet alleen vast waar een soort groeide; ze bevatten ook het DNA en de chemie van die plant.
Sleutelwoorden
Herhaalde evolutie, convergente evolutie, metaalhyperaccumulatie, kruisbloemenfamilie (Brassicaceae), fylogenomica, vergelijkende genomica, herbariumgenomica, röntgenfluorescentie (XRF), afgeleide houtigheid, natuurhistorische collecties
Onderzoekinteresse
Mijn centrale vraag is hoe voorspelbaar evolutie is. Wanneer een eigenschap vele malen ontstaat, werkt elke oorsprong als een natuurlijke herhaling van hetzelfde experiment. Zo kunnen we toetsen of evolutie steeds dezelfde genetische bouwstenen hergebruikt of telkens nieuwe vindt. De kruisbloemenfamilie leent zich hier goed voor. Er is een goed onderbouwde stamboom, er zijn genomische hulpbronnen rond Arabidopsis, en veel eigenschappen zijn herhaaldelijk ontstaan.
In mijn nieuwe onderzoekslijn pas ik deze aanpak toe op metaalhyperaccumulatie. Het doel is eerst in kaart te brengen waar in de familie deze eigenschap is ontstaan, door duizenden herbariumexemplaren te scannen met draagbare röntgenfluorescentie. Daarna wil ik de genomen van hyperaccumulerende soorten en hun verwanten vergelijken over onafhankelijke oorsprongen heen. Tot slot wil ik in groei-experimenten toetsen of gedeelde genetische veranderingen voorspellen hoeveel metaal een plant kan opslaan.
Daarvoor werkte ik aan afgeleide houtigheid: houtige soorten die uit kruidachtige voorouders zijn ontstaan, iets wat binnen de kruisbloemenfamilie vele malen onafhankelijk is gebeurd. Als onderdeel van dat werk, bij Naturalis en daarvoor aan de Universiteit Osnabrück (Duitsland), heb ik meegewerkt aan BrassiToL, een stamboom van de familie op basis van meer dan 1000 kerngenen. De DNA-gegevens daarvoor heb ik met target capture uit herbariumexemplaren verkregen. Mijn promotieonderzoek ging over landslakken op tropische kalksteenheuvels in Borneo, die als habitateilanden fungeren. Daar begon mijn blijvende interesse in collectiegebaseerde genomica en herhaalde evolutie.
Actueleonderwerpen
Lees hier meer over mijn onderzoek (in het Engels)
Het verkennen van massale parallelle evolutie en diversificatie van houtigheid in de Brassicaceae
Publicaties
Hendriks, Kasper P, Christiane Kiefer, Ihsan A Al-Shehbaz, et al. 2023. ‘Global Brassicaceae Phylogeny Based on Filtering of 1,000-Gene Dataset’. Current Biology 33 (19): 4052-4068.e6. https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.08.026
Hendriks, Kasper P, Terezie Mandáková, Nikolai M Hay, et al. 2021. ‘The Best of Both Worlds: Combining Lineage-Specific and Universal Bait Sets in Target-Enrichment Hybridization Reactions’. Applications in Plant Sciences 9 (7). https://doi.org/10.1002/aps3.11438
Dominicus, Lisa J M A, Ihsan A Al-Shehbaz, Dmitry A German, ..., Kasper P Hendriks. 2025. ‘Mitoplastomic Discordance in Brassicaceae Phylogenomics Confirms the Complex Evolutionary History of the Family’. Annals of Botany, mcaf084. https://doi.org/10.1093/aob/mcaf084
German, Dmitry A, Kasper P Hendriks, Marcus A Koch, et al. 2023. ‘An Updated Classification of the Brassicaceae (Cruciferae)’. PhytoKeys 220: 127–44. https://doi.org/10.3897/phytokeys.220.97724
Zuntini, Alexandre R., Tom Carruthers, Olivier Maurin, ..., Kasper P Hendriks, et al. 2024. ‘Phylogenomics and the Rise of the Angiosperms’. Nature, 1–8. https://doi.org/10.1038/s41586-024-07324-0
Merckx, Vincent S F T, Kasper P Hendriks, Kevin K Beentjes, et al. 2015. ‘Evolution of Endemism on a Young Tropical Mountain’. Nature 524 (7565): 347–50. https://doi.org/10.1038/nature14949
Castillo-Lorenzo, Elena, Kasper P Hendriks, Flora Gilmour, et al. 2025. ‘A Phylogenetic Approach to Prioritizing Crop Wild Relatives in Brassiceae (Brassicaceae) for Breeding Applications’. Annals of Botany, mcaf201. https://doi.org/10.1093/aob/mcaf201
Hay, Nikolai M, Michael D Windham, Terezie Mandáková, Martin A Lysak, Kasper P Hendriks, et al. 2023. ‘A Hyb-Seq Phylogeny of Boechera and Related Genera Using a Combination of Angiosperms353 and Brassicaceae-Specific Bait Sets’. American Journal of Botany 110 (10): e16226. https://doi.org/10.1002/ajb2.16226
Kiefer, Markus, Dmitry A German, Christiane Kiefer, Kasper P Hendriks, et al. 2025. ‘Capacity Building in Crucifer Research—from BrassiBase to a Taxonomic Expert Network (BrassiTEN)’. Plant Systematics and Evolution 311 (5): 30. https://doi.org/10.1007/s00606-025-01964-z
Mabry, Makenzie E, R Shawn Abrahams, Ihsan A Al-Shehbaz, ..., Kasper P Hendriks, et al. 2023. ‘Complementing Model Species with Model Clades’. The Plant Cell, koad260. https://doi.org/10.1093/plcell/koad260
Thomas, Shawn K, R Shawn Abrahams, Daniel Robert Kick, ..., Kasper P Hendriks, et al. 2025. ‘Mesopolyploidy as a Taxonomic Clade Marker for Brassica and Relatives (Tribe Brassiceae)’. Annals of Botany, mcaf170. https://doi.org/10.1093/aob/mcaf170
- All publications on Google Scholar
Onderwijsactiviteiten
Ik ben actief betrokken bij de begeleiding van internationale masterstudenten.
Ik ben verschillende keren met studenten naar Borneo gereisd om les te geven over evolutie en veldwerk in de tropen.
In demedia
In 2012 nam ik deel aan een grote expeditie naar Mount Kinabalu en de Crocker Range op Borneo. Het doel van de expeditie, die gezamenlijk werd georganiseerd door Naturalis en Sabah Parks, was soorten te verzamelen die nieuw zijn voor de wetenschap en de algemene evolutionaire patronen van planten en dieren op de hellingen van de berg te reconstrueren. De expeditie kreeg veel aandacht in de internationale media, zoals Science, National Geographic en verschillende kranten, en resulteerde in een brief in Nature.
