Arlington, Virginia (VS) – Onderzoek aan waterlelies werpt nieuw licht op de evolutie van bloemplanten.


De evolutionaire ontwikkeling van bloeiende planten stelt wetenschappers voor menig raadsel. De bloemplanten splitsten zich minstens 150 miljoen jaar geleden af van de naaktzadigen, waartoe bijvoorbeeld naaldbomen behoren. Via welke stappen dat gebeurde, is nog nauwelijks bekend. Onderzoekers van de National Science Foundation (NSF) ontdekten dat de waterlelie wellicht een tussenstap tussen beide groepen vertegenwoordigt.

De waterlelie Nuphar polysepalum komt voor in gematigde gebieden op het gehele noordelijk halfrond.



Plantenzaden bestaan uit twee delen: een embryo, dat zal uitgroeien tot de volwassen plant, en een relatief grote hoeveelheid endosperm. Dat is weefsel dat bestaat uit zetmeel en eiwitten. Die dienen als voedsel voor het embryo totdat het genoeg voedingsstoffen uit de grond kan halen. Bloemplanten hebben over het algemeen een endosperm dat triploïd is – het bevat van elk chromosoom drie exemplaren. Twee ervan zijn afkomstig van de moeder en een van de vader. Naaktzadigen hebben echter een haploïd endosperm – het heeft van elk chromosoom maar één exemplaar, namelijk dat van de moeder. “Dat is evolutionair gezien een behoorlijk drastisch verschil. Daarom zijn biologen al eeuwen bezig met de vraag hoe endosperm zich heeft ontwikkeld en hoe die verschillen tussen beide plantengroepen zijn ontstaan”, zegt dr William Friedman, een van de onderzoekers van NSF.

Waterlelies zijn evolutionair gezien erg oud.



Friedman en zijn collega dr Joseph Williams onderzochten specifiek de waterlelie, omdat fossielen en moleculaire data erop wijzen dat deze planten evolutionair gezien heel oud zijn. “We maten de hoeveelheid DNA in waterlelie-endosperm met fluorescentiemicroscopie en ontdekten dat dit weefsel bij waterlelies niet haploïd is, niet triploïd, maar diploïd”, aldus Friedman. Van elk chromosoom zijn er dus twee versies aanwezig, net zoals in onze lichaamscellen. “We denken nu dat de waterlelie misschien wel tussen naaktzadigen en bloemplanten in staat.”

Nienke Beintema