Blühten Blumen mehr als 50 Millionen Jahre früher, als wir dachten?

Wissenschaftler haben eine fossile Pflanzenart beschrieben, die darauf hindeutet, dass Blumen im frühen Jura, vor mehr als 174 Millionen Jahren, blühten, so die neue Forschung in der Open-Access-Zeitschrift eLife.

Bisher ging man davon aus, dass die Geschichte der Angiospermen (Blütenpflanzen) nicht länger als 130 Millionen Jahre zurückreicht. Die Entdeckung der neuen Blumenart, die die Studienautoren als Nanjinganthus Dendrostylawirft weithin akzeptierte Theorien von Anlage Evolution in Frage stellen, indem sie suggerieren, dass sie etwa 50 Millionen Jahre früher existierten. Nanjinganthus hat auch eine Vielzahl von "unerwarteten" Eigenschaften, nach fast allen dieser Theorien.

Angiospermen: Ein langjähriges Thema der Debatte

Die Bedecktsamer sind ein wichtiges Mitglied des Pflanzenreichs, und ihr Ursprung ist seit langem Gegenstand einer Debatte unter Evolutionsbiologen. Viele dachten früher, dass die Bedecktsamer nicht älter als 130 Millionen Jahre sein könnten. Molekulare Uhren haben jedoch gezeigt, dass sie älter sein müssen. Bis jetzt gab es keine überzeugenden fossilen Beweise dafür, dass sie weiter zurück in der Zeit existierten.

"Die Forscher waren sich nicht sicher, wo und wie Blumen entstanden, denn es scheint, dass viele Blumen in der Kreidezeit einfach aus dem Nichts aufgetaucht sind", erklärt Erstautor Qiang Fu, Associate Research Professor am Nanjing Institute of Geology and Paleontology, China. "Das Studium fossiler Blumen, insbesondere derer aus früheren geologischen Perioden, ist der einzige zuverlässige Weg, um eine Antwort auf diese Fragen zu erhalten."

Das Team untersuchte 264 Exemplare von 198 einzelnen Blüten, die auf 34 Gesteinsplatten aus der South Xiangshan Formation konserviert wurden - einem Gesteinsaufschluss in der Region Nanjing in China, der für seine Fossilien aus der frühen Jura-Epoche bekannt ist.

Die Fülle der fossilen Proben, die für die Studie verwendet wurden, erlaubte es den Forschern, einige von ihnen zu sezieren und mit ausgefeilter Mikroskopie zu untersuchen, die hochauflösende Bilder der Blüten aus verschiedenen Winkeln und Vergrößerungen lieferte. Diese detaillierten Informationen über die Form und Struktur der verschiedenen fossilen Blüten nutzten sie dann zur Rekonstruktion der Merkmale von Nanjinganthus dendrostyla.

Eine entscheidende Entdeckung

Das Hauptmerkmal eines Angiospermens ist 'angio–ovulyDas Vorhandensein von vollständig eingeschlossenen Eizellen, die Vorläufer der Samen vor der Bestäubung sind. In der aktuellen Studie wurde festgestellt, dass die rekonstruierte Blüte ein becherförmiges Receptaculum und ein Ovarialdach hat, die zusammen die Eizellen/Samen umschließen.

Dies war ein entscheidender Entdeckung, denn das Vorhandensein dieses Merkmals bestätigte den Status der Blume als Angiosperma. Obwohl es Berichte über Angiospermen aus der mittleren bis späten Jura-Epoche im Nordosten Chinas gibt, gibt es strukturelle Merkmale von Nanjinganthus die sie von den anderen Exemplaren unterscheiden und nahelegen, dass es sich um eine neue Gattung der Angiospermen handelt.

Monophyletisch oder polyphyletisch?

Nachdem das Team diese Entdeckung gemacht hat, will es nun verstehen, ob die Angiospermen entweder monophyletisch sind - was bedeuten würde Nanjinganthus stellt eine Stammgruppe dar, aus der alle späteren Arten hervorgehen - oder polyphyletisch, wobei Nanjinganthus stellt eine evolutionäre Sackgasse dar und hat mit vielen späteren Arten wenig zu tun.

"Der Ursprung der Bedecktsamer war lange Zeit ein akademisches 'Kopfzerbrechen' für viele Botaniker", fasst Seniorautor Xin Wang, Forschungsprofessor am Nanjing Institute of Geology and Paleontology, zusammen. "Unsere Entdeckung hat das Feld der Botanik vorangebracht und wird ein besseres Verständnis der Bedecktsamer ermöglichen, was wiederum unsere Fähigkeit verbessern wird, die pflanzlichen Ressourcen unseres Planeten effizient zu nutzen und zu pflegen Ressourcen.”

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht auf eLife (Creative Commons BY).

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Bild: Wikimedia Commons