(asiafoto/Getty Images) Im Anschluss an die Zeit des Dinosaurier Laut einer Studie aus dem Jahr 2021 könnte es durchaus sein, dass die Evolution der Blütenpflanzen die Explosion der Vielfalt des Lebens auf der Erde vorangetrieben hat.
Die meisten Pflanzen, mit denen wir heute essen, trinken, tragen und bauen, sind blühende Pflanzen. Sie werden Angiospermen genannt, was aus dem Griechischen in etwa „Samengefäße“ bedeutet.
„Mehr als eine Million Arten moderner Insekten verdanken ihren Lebensunterhalt den Angiospermen, als Bestäuber wie Bienen und Wespen, als Blattfresser wie Käfer, Heuschrecken und Käfer oder als Nektarfresser wie Schmetterlinge.“ sagt Der Paläobotaniker Peter Wilf von der Pennsylvania State University.
„Und diese Insekten werden von Spinnen, Eidechsen, Vögeln und Säugetieren gefressen.“
Vor Hunderten Millionen Jahren wurde vermutet, dass die meisten Arten auf der Erde in den Ozeanen lebten – was angesichts der Tatsache, dass diese Wassergebiete über 70 Prozent der Oberfläche unseres Planeten bedecken, Sinn macht. Doch heute findet der größte Teil der Lebensvielfalt an Land statt.
In einer kürzlich veröffentlichten Literaturübersicht argumentieren der Paläobiologe Michael Benton von der University of Bristol und seine Kollegen, dass dieser Wechsel stattgefunden haben soll vor etwa 100 Millionen Jahren , wurde von Blütenpflanzen angetrieben. Es fiel mit mehreren Innovationen in der Angiospermenbiologie zusammen.
Dies war ungefähr zu der Zeit, als viele der Pflanzenfamilien, die wir heute kennen, nach molekularen Zeitplänen entstanden, was eine massive Zunahme der Frucht- und Samengröße beinhaltete – ein Treiber für die Entwicklung von mehr fruchtfressenden Tieren.
(Mike Benton/New Phytologist Trust)
Oben: Der Aufstieg der Angiospermen fiel mit einer massiven Ausweitung der Artenvielfalt moderner Pflanzen, Pilze und Tiere zusammen.
„Blütenpflanzen gibt es vielleicht schon seit einiger Zeit, aber in der Kreidezeit, in den letzten 70 Millionen Jahren des Zeitalters der Dinosaurier, tauchten sie häufiger auf.“ sagt Benton.
„Aber es scheint, dass die Dinosaurier sie nicht gefressen haben, sondern weiterhin Farne und Nadelbäume wie Kiefern gefressen haben.“ Dies geschah jedoch erst, nachdem die Dinosaurier verschwunden waren Angiospermen haben sich evolutionär wirklich durchgesetzt .'
Das Team hat dieses Ereignis „Angiosperm Terrestrial Revolution“ genannt und vermutet, dass wir es zuvor übersehen haben, weil es durch das dramatische Aussterben, das Nicht-Vogel-Dinosaurier aus der Bildfläche verbannte, unterbrochen wurde.
Das Asteroideneinschlag zerstörte viele Arten von Lebewesen, darunter 70 Prozent der Meeresarten; Doch als das Leben wieder erwachte, waren es die Insekten, Vögel, Säugetiere und Reptilien an Land, die sich durchsetzten.
„Es ist sogar möglich, dass die Entfernung der Dinosaurier und ihr ständiges Zertrampeln und Stören der Auslöser für diese Ereignisse war“, sagt Paläobotaniker Peter Wilf von der Pennsylvania State University.
Diese floralen Evolutionsexperimente scheinen das Leben an Land auf vier Arten zu diversifizieren, vermutet das Team.
Erstens: Als sich blühende Pflanzen in verschiedene Lebensräume ausbreiteten, verwandelte die Evolution sie in eine schillernde Vielfalt neuer Formen. Diese neuen Arten von Strukturen, Chemikalien und Fortpflanzungsstrategien schufen neue Möglichkeiten für das andere Leben, das sich um sie herum entwickelte.
„Die Angiospermen wurden selbst enorm vielfältig, aber sie schufen auch enorm viele Nischen für andere Pflanzen und Tiere, sodass es auf jedem Hektar der Erdoberfläche Dutzende mehr Arten gibt, als wenn sich die Angiospermen zu diesem Zeitpunkt noch nicht etabliert hätten.“ sagt Benton.
Die Produktivitätssteigerung bedeutete wiederum, dass diese Anlagen mehr Energie produzierten und verkauften.
„Sie können auch viel mehr Sonnenenergie einfangen als Nadelbäume und ihre Verwandten, und diese zusätzliche Energie fließt durch das gesamte Ökosystem.“ sagt Evolutionsbiologe Hervé Sauquet vom Royal Botanic Gardens in Sydney.
Rekonstruktion eines frühen Angiosperms, Archaefructus sinensis , aus fossilen Beweisen. (Rebecca Horwitt)
Die daraus resultierenden neuen Nahrungsquellen, von üppiger Vegetation bis hin zu verlockenden energiereichen Leckereien für Bestäuber, führten zu vielen wechselseitigen Beziehungen zwischen diesen Pflanzen und Tieren und lösten eine Kaskade weiterer neuer Möglichkeiten für die Artenvielfalt bis hin zu den größten Raubtieren aus.
„Angiospermen treiben auch die Entwicklung der Tiere voran, die sie bestäuben, vor allem Insekten, und sie können komplexe Waldstrukturen aufbauen, die Tausenden von Arten ein Zuhause bieten.“ erklärt Sauquet.
Als die blühenden Eindringlinge schließlich in Hülle und Fülle zunahmen, begannen sie auch Einfluss auf ihr lokales Klima . Höhere Transpirationsraten führen dazu, dass die Pflanzen dem Boden mehr Wasser entziehen und es an die Atmosphäre abgeben, wodurch sich das Klima und die Wasserkreisläufe verändern.
Dies ermöglichte Angiospermen das Ausmaß feuchter tropischer Umgebungen erhöhen und erweitern so die geeigneten Lebensräume für viele andere Arten, von Fröschen bis zu Pilzen und sogar für die anderen Pflanzen, die ihnen vorausgingen, wie Farne. Es war eine Win-win-Situation.
„Andererseits enthalten Nadelwälder, die beispielsweise rund um die Familie der Kiefern wachsen, weniger Arten anderer Pflanzen oder Tiere und waren wahrscheinlich nie so artenreich.“ Anmerkungen Sauquet.
Benton und Kollegen vermuten, dass Unterschiede in der Genetik es Angiospermen ermöglicht haben, sich viel stärker zu diversifizieren als andere Pflanzen. Trotz früherer Genomduplikationen (ein Merkmal, das allen Pflanzen gemeinsam ist und zu mehr Chromosomen führen kann) haben sie relativ kleine Genome mit weniger Chromosomen. Die Mechanismen, die ihre Genome reduzieren, könnten der Grund dafür sein, dass blühende Pflanzen so leicht neue Genotypen erzeugen können.
Angiospermen zeigen deutlich höhere Reinventions- und Merkmalsflexibilität – die Fähigkeit, sich schnell physiologisch weiterzuentwickeln – als Gymnospermen wie Nadelbäume, erklären die Forscher.
Dies könnte es den Blütenpflanzen ermöglicht haben, ein völlig neues Lebensregime auf der Erde einzuleiten. Letztendlich wurde es unser Regime.
Die Rezension wurde veröffentlicht in Neuer Phytologe .