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Wenn du eine Pflanze siehst, ist es wahrscheinlich, dass du in neun von zehn Fällen eine blühende Pflanze siehst.

Stichpunkte:

• Blühende Pflanzenfamilien tauchten erstmals vor mindestens 140 Millionen Jahren auf
• Aber sie diversifizierten sich erst vor etwa 66 Millionen Jahren in die modernen Linien, die wir heute sehen
• Dies ist der erste vollständige Stammbaum der 435 blühenden Pflanzenfamilien

Blühende Pflanzen, oder Angiospermen, wie sie auch genannt werden, machen 90 Prozent der Pflanzenarten der Welt aus. Das sind etwa 300.000 bis 400.000 Arten von Angiospermen, je nachdem, wen man fragt.

Vergleicht man das mit etwa 10.000 Arten von Farnen und 1.000 Arten von Gymnospermen, zu denen auch die Nadelbäume gehören, versteht man, warum der Pflanzenbiologe Santiago Ramirez-Barahona von der Nationalen Autonomen Universität von Mexiko die Blütenpflanzen als „die wichtigste Gruppe der heute lebenden Pflanzen“ bezeichnet.

Sie sind die Hauptnahrungsquelle für die meisten Landlebewesen, einschließlich uns, und fast alle unsere landwirtschaftlichen Nutzpflanzen sind – Sie haben es erraten – Blütenpflanzen.

Aber die Bedecktsamer haben unsere terrestrischen Ökosysteme nicht immer so dominiert wie heute.

Eine neue globale Studie, die heute in Nature Ecology & Evolution veröffentlicht wurde und deren Hauptautor Dr. Ramirez-Barahona ist, hat den ersten vollständigen Evolutionsbaum der 435 Blütenpflanzenfamilien enthüllt.

Sie zeichnet nach, wann die verschiedenen Stämme zum ersten Mal auftauchten und sich später diversifizierten, und untersucht auch, wie sich die verschiedenen Blütenpflanzenfamilien über den Globus verbreitet haben.

Durch die Verwendung molekularer Datierungstechniken, die auf 238 fossilen Kalibrierungen beruhen, konnte die Studie das bisher umfassendste Gesamtbild dessen, was wir über Angiospermenfamilien wissen, präsentieren.

Wesentliche Spätblüher

Blühende Pflanzen tauchten erstmals vor mindestens 140 Millionen Jahren auf, so der Evolutionsbiologe und Botaniker Herve Sauquet vom Australian Institute of Botanical Science, der auch Mitautor der Studie ist.

Im Vergleich zu anderen Pflanzengruppen waren sie jedoch die Nachzügler.

„Sie sind die letzte große Linie der Landpflanzen, die sich zu diversifizieren begann“, sagt Dr. Sauquet.

Während also die meisten Blütenpflanzenfamilien ihren Ursprung in der Kreidezeit hatten (dies wird als Stammzeitalter bezeichnet), als die Dinosaurier noch auf der Erde umherstreiften, haben sich diese Familien erst vor etwa 66 Millionen Jahren, nach dem Aussterben der Dinosaurier, in die Linien diversifiziert, die wir heute sehen (bekannt als ihr Kronenzeitalter).

Und diese Erkenntnis war eine große Überraschung für Dr. Sauquet: „

Wir wissen zwar nicht, was genau passiert ist, aber es könnte mehrere Gründe für diese Flaute geben.

Die Lücke ist vielleicht gar keine Lücke, sondern spiegelt möglicherweise Aussterbeprozesse wider, für die es keine fossilen Aufzeichnungen gibt, sagt die Evolutionsbotanikerin Pam Soltis von der University of Florida, die nicht an der Studie beteiligt war.

Oder es könnte mit der Zeit zusammenhängen, in der die Bedecktsamer begannen, die Ökosysteme zu dominieren, argumentiert der Evolutionsökologe Mark Westoby von der Macquarie University, der ebenfalls nicht an der Arbeit beteiligt war.

„Dies deutet darauf hin, dass die Dominanz der Vegetation an den Standorten, die etwa zur gleichen Zeit einsetzte, für die Diversifizierung in viele Arten wichtiger war als die Entstehung von Pflanzenfamilien mit ihren charakteristischen Merkmalen, die 30 bis 40 Millionen Jahre früher stattfand“, sagt Professor Westoby.

Interessanterweise variiert die Dauer dieser Verzögerung bei der Diversifizierung in die heutigen Arten zwischen den verschiedenen Arten von Ökosystemen, sagt Dr. Ramirez-Barahona.

„Blühende Pflanzenfamilien in tropischen Ökosystemen brauchten lange, um mit ihrer Diversifizierung zu beginnen … während diese Verzögerung in trockenen Ökosystemen, zum Beispiel in der Wüste Nordamerikas oder in Zentralaustralien, kürzer zu sein scheint“, sagt er.

Ende der Kreidezeit war schlecht für die Dinosaurier, aber gut für blühende Pflanzen

Während das Massenaussterben am Ende der Kreidezeit fast alle Dinosaurier auslöschte, ließ es die Angiospermen relativ unbeschadet.

Und wenn man darüber nachdenkt, macht das Sinn, sagt der Evolutionsbotaniker Doug Soltis von der University of Florida, der nicht an der Studie beteiligt war.

„Sie haben Samen, die für eine … lange Zeit ruhen können“, sagt er.

„Ein Wurzelstock kann jahrzehntelang herumliegen und dann wieder auftauchen, Samen können viele, viele Jahre im Boden sein. Und ein Dinosaurier? Nicht so sehr.“

Die globalen Veränderungen, die zum Aussterben der Dinosaurier führten, haben möglicherweise Lebensräume geschaffen, die es den Angiospermen ermöglichten, sich weiterzuentwickeln“, sagt Professor Pam Soltis.

Einige der australischen Pflanzen sind vielleicht nicht so alt, wie man denkt

Wir denken gemeinhin, dass Australien ein uralter Kontinent ist, aber nicht alle unsere Blütenpflanzen sind so alt, wie man denken könnte, sagt Dr. Sauquet.

„Australien hat tatsächlich einige sehr alte Linien, die nicht unbedingt die frühesten divergierenden Linien sind.“

Die Liane Austrobaileya scandens zum Beispiel, die nur in den feuchten Tropen in Queensland wächst, hat seit mindestens 130 Millionen Jahren allein und ohne andere Cousins überlebt“, sagt Dr. Sauquet.

Aber die meisten der heutigen australischen Eukalyptusarten sind erst in den letzten 10 Millionen Jahren entstanden.

Es ist großartig zu sehen, dass solche Forschungsarbeiten, die sowohl molekulare Systematik als auch Paläobotanik kombinieren, herauskommen, sagt der Paläobotaniker David Cantrill, der leitender Direktor für Wissenschaft bei den Royal Botanic Gardens Victoria ist.

„Die Tatsache, dass wir jetzt in der Lage sind, diese beiden sehr unterschiedlichen Disziplinen zusammenzubringen, um diese evolutionären Erkenntnisse zu gewinnen, ist eines der aufregendsten Dinge auf diesem Gebiet im Moment“, sagt Professor Cantrill.

„Es ist sehr wichtig zu verstehen, wie Blütenpflanzen zur dominierenden Gruppe in terrestrischen Ökosystemen wurden“, sagt Dr. Ramirez-Barahona.

„Und wie sie das Gesicht der Erde in einer nach geologischen Maßstäben relativ kurzen Zeitspanne grundlegend verändert haben.“

Professor Doug Soltis stimmt dem zu.

„Machen wir uns nichts vor, der Planet lebt im Wesentlichen von Angiospermen“, sagt er, wenn man bedenkt, wie viele andere Organismen – seien es Säugetiere, Amphibien oder Insekten – sich als Reaktion auf die Ausbreitung der Blütenpflanzen entwickelt haben.