Onbekende sapstroom ontdekt bij pompoen en komkommer

Ook in het tijdperk van moderne biotechnologie valt er nog wat nieuws te ontdekken door goed naar de afgeknipte steel van een pompoen te kijken. Onderzoekers ontdekten dat het vocht dat eruit loopt, afkomstig is uit een onbekend transportsysteem. Het is niet de normale sapstroom. Iedereen heeft zich de afgelopen eeuw vergist, schrijven Amerikaanse biologen (Proceedings of the National Academy of Sciences, early edition, 21 juni).

Planten hebben voor transport van water en voedingsstoffen twee systemen, staat in elk biologieboek. De houtvaten brengen water en mineralen van de wortels omhoog; de zeef- of bastvaten vervoeren de suikers omlaag die in de bladeren geproduceerd worden. Het huidige onderzoek toont aan dat pompoenen, komkommers, watermeloenen en courgettes nog een derde systeem kennen.

En dat terwijl hun vaatsysteem al sinds de negentiende eeuw wordt bestudeerd. De vaatbundels (groepjes hout- en zeefvaten) zijn bij die planten namelijk zo groot dat ze duidelijk met het blote oog te zien zijn, en het sap uit de zeefvaten welt massaal en minutenlang op als een stengel wordt afgesneden. Een prettig onderzoeksobject dus.

Maar er knaagden vragen. Zo bleken er kleine zeefvaten te liggen buiten de vaatbundels. En men brak zich het hoofd over de vraag waarom het druppelende sap dertig maal te weinig suikers bevat. Een plant die zo snel de moestuin met pompoenen kan vullen, heeft juist veel energie nodig. Het klopte niet.

Biologen van Donald Danforth Plant Science Center in de Amerikaanse stad Saint Louis keken nog eens goed naar het snijvlak van de stengel, onder de microscoop. Ze ontdekten dat al dat suikerloze sap niet afkomstig is uit de grote zeefvaten, maar uit de kleine die verspreid door de stengel liggen. De grote vaten worden bij het afsnijden direct afgesloten, via een onbekend mechanisme.

De twee sapstromen – uit de grote en kleine zeefvaten – zijn geheel gescheiden, concluderen de biologen. Waarschijnlijk vervoeren de kleine zeefvaten aminozuren en misschien signaal- of verdedigingsstoffen. Zo’n scheiding is nog bij geen enkele andere plantgroep gezien.

Al het sap dat plantkundigen in de afgelopen eeuw uit de stengels verzamelden en onderzochten, komt dus uit die vreemde, kleine zeefvaten. Het gewone suikerrijke sap vanuit de bladeren bleef altijd buiten bereik. De biologen uit Saint Louis hebben het nu wel verzameld (uit gevriesdroogde stukjes stengel) en ontdekten er onbekende eiwitten in.