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Blütenpflanzen entstanden doch früher

Rekonstruktion der Angiospermen-Evolution löst Darwins "scheußliches Rätsel"

Blüte
Heute machen Blütenpflanzen wie dieser Aprikosenbaum gut 90 Prozent der Pflanzenarten aus. Doch wann sind sie entstanden? © amriphoto/ iStock

Verborgene Anfänge: Die Blütenpflanzen entstanden mindestens 100 Millionen Jahre früher als es ihre ältesten Fossilien nahelegen, wie nun eine Studie bestätigt. Demzufolge gab es die ersten Angiospermen schon zu Beginn des Jurazeitalters. Doch erst in der Kreidezeit entwickelten die Blütenpflanzen ihre Vielfalt und wuchsen zu weltweiter Dominanz heran. Dies stimmt gut mit früheren Stammbaum-Rekonstruktionen anhand von Genvergleichen überein.

Schon Charles Darwin rätselte darüber und nannte es ein „scheußliches Rätsel“: Schaut man sich die Fossilfunde an, dann reicht die Geschichte der Blütenpflanzen nur rund 135 Millionen Jahre zurück – bis zum Beginn der Kreidezeit. Gleichzeitig waren sie damals aber schon so vielfältig und zahlreich, dass die Anfänge dieser heute dominanten Pflanzengruppe viel weiter zurückreichen müssen. Dafür sprechen auch genetische Rekonstruktionen des Angiospermen-Stammbaums, sowie ein Fund von knapp 250 Millionen Jahre alten Pollen.

Ein dritter Weg

Bis heute ist daher umstritten, wann die Blütenpflanzen tatsächlich entstanden. „Die wissenschaftliche Debatte ist seit langem polarisiert zwischen den Paläontologen, die den Angiospermen-Ursprung auf Basis der ältesten Fossilien datieren, und den Molekularbiologen, die genetische Informationen dafür nutzen“, erklärt Koautorin Christine Bacon von der Universität Göteborg.

Doch jetzt gibt es einen dritten Ansatz. Ein Team um Bacon und Erstautor Daniele Silvestro von der Universität Fribourg hat ein Modell entwickelt, das die Stammesgeschichte der Blütenpflanzen durch den Abgleich ihrer fossilen und gegenwärtigen Artenvielfalt rekonstruiert. Dafür werteten die Forscher neben Daten zu aktuellen Blütenpflanzen auch die Datierung und Zuordnung von mehr als 15.000 Angiospermen-Fossilien aus 198 Familien aus.

Einige Gruppen reichen bis 250 Millionen Jahre zurück

Die Analysen bestätigen Darwins Verdacht: „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass mehrere Familien heute noch existierender Blütenpflanzen schon im Jura-Zeitalter entstanden sein müssen“, berichten Silvestro und sein Team. Von den 198 untersuchten Angiospermen-Familien stammen demnach 64 aus der Erdneuzeit, 131 aus der Kreidezeit und mindestens drei aus dem Jura. Zu den letzteren gehören die Mohngewächse, die lianenartigen Fingerfruchtgewächse (Lardizabalaceae) und die im tropischen Regenwald vorkommenden Triuridaceae.

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Damit könnten die Ursprünge der Blütenpflanzen je nach Familie zwischen gut 250 und 150 Millionen Jahre zurückreichen. Die ersten Vertreter dieser heute so dominanten Pflanzen waren jedoch noch selten und eher unauffällig. „Diese frühen Angiospermen wuchsen im Schatten von Farnen und Nadelbaumartigen, die damals die Ökosysteme dominierten“, erklärt Silvestro. Erst während der Kreidezeit traten dann die Blütenpflanzen ihren weltweiten Siegeszug an.

Kein bloßer „Schnark“

„Unsere Studie wird die Debatte um den Angiospermen-Ursprung zwar nicht beenden, aber sie liefert eine starke Motivation für eine Jagd nach dem Schnark – einer Blütenpflanze aus dem Jura“, sagt Koautor Philip Donoghue von der University of Bristol. Der aus einem Nonsensgedicht stammende Begriff „Schnark“ steht sprichwörtlich für die Jagd nach einem mythischen, unmöglichen Wesen.

„Aber die Angiospermen des Jura-Zeitalters sind kein bloß mythisches Artefakt von genbasierten Rekonstruktionen – sie leiten sich direkt aus unserer Analyse der Fossilfunde ab“, betont Donoghue. Es lohne sich daher, nach den Fossilien dieser Ur-Blütenpflanzen zu fahnden. Wie diese Pioniere der Angiospermen ausgesehen haben, haben Forscher bereits im Jahr 2017 rekonstruiert. (Nature Ecology & Evolution, 2021; doi: 10.1038/s41559-020-01387-8)

Quelle: University of Bristol

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