Als je een plant ziet, is de kans groot dat je negen van de tien keer naar een bloeiende plant kijkt.
Kernpunten:
- Bloeiende plantenfamilies kwamen minstens 140 miljoen jaar geleden voor het eerst voor
- Maar ze diversifieerden pas rond 66 miljoen jaar geleden in de moderne lijnen die we vandaag zien
- Dit is de eerste volledige evolutionaire boom van de 435 bloeiende plantenfamilies
Bloeiende planten, of angiospermen zoals ze ook worden genoemd, maken 90 procent uit van de plantensoorten in de wereld. Dat zijn zo’n 300.000 tot 400.000 soorten angiospermen, afhankelijk van wie je het vraagt.
Vergelijk dat met ongeveer 10.000 soorten varens en 1.000 soorten gymnospermen, waartoe ook de naaldbomen behoren, en je begrijpt waarom plantenbioloog Santiago Ramirez-Barahona van de Nationale Autonome Universiteit van Mexico de bloeiende planten beschouwt als “de belangrijkste groep planten die vandaag de dag leeft”.
Zij zijn de voornaamste voedselbron voor de meeste organismen op het land, waaronder wij, en bijna al onze landbouwgewassen zijn – je raadt het al – bloeiende planten.
Maar angiospermen hebben niet altijd onze terrestrische ecosystemen gedomineerd zoals nu het geval is.
Een nieuwe wereldwijde studie, vandaag gepubliceerd in Nature Ecology & Evolution, waarvan Dr. Ramirez-Barahona de hoofdauteur is, heeft de eerste volledige evolutionaire boom van de 435 bloeiende plantenfamilies onthuld.
Het traceert wanneer verschillende lijnen voor het eerst opkwamen en later diversifieerden, en kijkt ook naar hoe de verschillende bloeiende plantenfamilies zich over de wereld verspreidden.
Met behulp van moleculaire dateringstechnieken, verankerd aan 238 fossiele kalibraties, was de studie in staat om het meest uitgebreide totaalbeeld te presenteren van wat we tot op heden weten over de angiospermefamilies.
Voornaamste laatbloeiers
Bloeiende planten kwamen minstens 140 miljoen jaar geleden voor het eerst voor, volgens evolutiebioloog en botanicus Herve Sauquet van het Australische Instituut voor Botanische Wetenschappen, die ook co-auteur is van het artikel.
Maar in vergelijking met andere plantengroepen waren zij de achterblijvers.
“Zij zijn de laatste grote lijn van landplanten die zijn begonnen met diversifiëren,” zegt Dr. Sauquet.
Dus terwijl de meeste bloeiende plantenfamilies hun oorsprong in het Krijt hadden (dit wordt hun stamtijdperk genoemd), toen de dinosauriërs nog over de aarde zwierven, zien we deze families pas ongeveer 66 miljoen jaar geleden, na het uitsterven van de dinosauriërs, diversifiëren in de lijnen die we vandaag de dag zien (bekend als hun kroontijdperk).
En die bevinding was een grote verrassing voor Dr. Sauquet: “Het is volkomen nieuw dat er tot 66 miljoen jaar geleden eigenlijk niet zo heel veel is gebeurd.”
Terwijl we niet weten wat er precies is gebeurd, zouden er meerdere redenen voor deze onderbreking kunnen zijn.
De kloof is misschien helemaal geen kloof, maar zou eigenlijk uitstervingen kunnen weerspiegelen waarvan we geen fossiele gegevens hebben, zegt evolutionair botanicus Pam Soltis van de Universiteit van Florida, die niet bij het onderzoek betrokken was.
Of het zou te maken kunnen hebben met de tijd waarin angiospermen ecosystemen begonnen te domineren, betoogt evolutionair ecoloog Mark Westoby van de Macquarie University die ook niet bij het werk betrokken was.
“Dit wijst erop dat het domineren van de vegetatie op plaatsen, wat ongeveer op hetzelfde moment begon te gebeuren, belangrijker was voor de diversificatie in veel soorten dan plantenfamilies die hun onderscheidende kenmerken ontwikkelden, wat 30 tot 40 miljoen jaar eerder was gebeurd,” zegt professor Westoby.
Interessant is dat de duur van deze vertraging in de diversificatie in moderne soorten varieert tussen verschillende soorten ecosystemen, zegt Dr. Ramirez-Barahona.
“Bloeiende plantenfamilies in tropische ecosystemen deden er lang over om met hun diversificatie te beginnen … terwijl deze vertraging korter lijkt te zijn geweest in dorre ecosystemen, bijvoorbeeld de woestijn van Noord-Amerika of Centraal-Australië,” zegt hij.
Einde Krijt was slecht voor dinosaurussen, maar goed voor bloeiende planten
Terwijl de massa-extinctie aan het einde van het Krijt bijna alle dinosauriërs uitroeide, bleven de bedektzadigen relatief onbeschadigd.
En als je erover nadenkt is dat logisch, zegt evolutionair botanicus Doug Soltis van de Universiteit van Florida, die niet bij de studie betrokken was.
“Ze hebben zaden, ze kunnen voor een … lange periode in slaap gaan,” zegt hij.
“Een onderstam kan tientallen jaren in de grond blijven zitten en dan weer tevoorschijn komen, zaden kunnen vele, vele jaren in de grond blijven zitten. Maar een dinosaurus? Niet zo veel.”
Wat meer is, “de veranderingen die wereldwijd plaatsvonden en die de dinosaurussen tot uitsterven brachten, kunnen eigenlijk habitats hebben geopend die de angiospermen in staat stelden om vooruit te komen”, zegt professor Pam Soltis.
Sommige planten van Australië zijn misschien niet zo oud als je zou denken
We denken vaak aan Australië als een oud continent, maar niet al onze bloeiende planten zijn zo oud als je zou denken, zegt Dr Sauquet.
“Australië heeft eigenlijk heel wat zeer oude lijnen, dat zijn niet noodzakelijkerwijs de vroegste divergerende lijngroepen.”
Zo is Austrobaileya scandens “een liaan die alleen in de natte tropen in Queensland groeit, al minstens 130 miljoen jaar op zichzelf zonder andere neven en nichten”, aldus Dr. Sauquet.
Maar de meeste soorten Australische eucalyptus die we vandaag de dag zien, zijn pas in de laatste 10 miljoen jaar ontstaan.
Het is geweldig om onderzoek te zien dat zowel moleculaire systematiek als paleobotanie combineert, zegt paleobotanicus David Cantrill, die uitvoerend directeur wetenschap is bij de Royal Botanic Gardens Victoria.
“Het feit dat we nu in staat zijn om deze twee zeer verschillende disciplines samen te brengen om deze evolutionaire inzichten te verkrijgen, is een van de opwindende dingen van dit vakgebied op dit moment,” zegt professor Cantrill.
“Het is heel belangrijk om te begrijpen hoe bloeiende planten de dominante groep werden in terrestrische ecosystemen,” zegt Dr. Ramirez-Barahona.
“En hoe ze het aanzicht van de aarde fundamenteel veranderden in een relatief korte periode naar geologische maatstaven.”
Professor Doug Soltis is het daarmee eens.
“Laten we eerlijk zijn, de planeet draait in wezen op angiospermen,” zegt hij, gezien hoeveel andere organismen – of het nu zoogdieren, amfibieën of insecten zijn – zijn geëvolueerd in reactie op de verspreiding van bloeiende planten.