Wenn Sie erfahren möchten, wann sich die ersten Angiospermen (Blütenpflanzen) entwickelt haben, Sie sollten über die Pflanzen hinaus auf ihre Bestäuber schauen“, sagen Casper van der Kooi und Jeff Ollerton in einer neuen Perspektive Forschung diese Woche. Betrachtet man die Interaktionen mit Bestäubern und Nacktsamern, könnte man ein sehr eigenartiges Rätsel lösen.

Das Problem bei der Datierung des Ursprungs von Blütenpflanzen ist nicht, dass es schwierig ist. Es scheint relativ offensichtlich zu sein. Betrachtet man den Fossilienbestand, so stammen die frühesten eindeutig blühenden Pflanzen aus der frühen Kreidezeit. Es scheint also, dass sie frühestens aus der späten Jurazeit stammen, also vor etwa 135 Millionen Jahren.

Um sicherer zu sein, dass das Datum genau ist, würden Sie mit einer unabhängigen Methode testen. Wissenschaftler haben dies getan, indem sie genetische Unterschiede verglichen haben. Wenn Sie Gensequenzen vergleichen und die Mutationsrate berechnen, können Sie berechnen, wie lange es her ist, dass der jüngste gemeinsame Vorfahre existierte. Das Problem ist, wenn Sie das tun, erhalten Sie ein Datum in der späten Trias-Zeit vor etwa 200 Millionen Jahren.

Also, welches Datum ist es? Anstatt ein Datum auszuwählen, das ihnen gefällt, schlagen van der Kooi und Ollerton vor, sich die Kreaturen anzusehen, mit denen sich Angiospermen gemeinsam entwickelt haben, ihre Bestäuber.

Das sieht nach einem effektiven Tie-Breaker aus. Van der Kooi und Ollerton weisen auf Forschungsergebnisse hin, die zeigen, dass Schmetterlinge und Motten in der späten Trias einen Evolutionsschub erlebten – zur gleichen Zeit, als die Gene darauf hindeuten, dass sich Blumen entwickelt haben. Aber es ist nicht so einfach. Wenn Gene ein wirksames Mittel sind, um die Ursprünge von Angiospermen zu datieren, dann müssen sie auch ein wirksames Mittel sein, um Schmetterlinge und Motten zu datieren. Wenn Sie das tun, sieht es so aus, als hätten sich die Schmetterlinge in der Karbonperiode entwickelt.

Wenn es vor den Blüten Bestäuber oder bestäuberähnliche Insekten gab, zwischen denen huschten sie hin und her? Hier verweisen van der Kooi und Ollerton auf die Erforschung der Wechselwirkungen von Insekten mit Nacktsamern. Forscher sind oft davon ausgegangen, dass Gymnospermen windbestäubt wurden und dass die Insektenbestäubung eine Angiospermen-Innovation war. Jeff Ollerton sagt auf seinem Blog, das sei nicht der Fall, und Es gibt auch Insektenbestäubung von Gymnospermen. Es gibt Beweise dafür Thripse bestäuben Palmfarne, und ähnliches für Käfer und Palmfarne. Dies würde darauf hindeuten, dass es einen Pool von Bestäubern gab, die bereit waren, von Angiospermen ausgebeutet zu werden, wenn sie sich entwickelten.

Eine Lösung für die Diskrepanz in den Daten wurde unabhängig von Ofir Katz und Barba-Montoya und Kollegen vorgeschlagen, die dies getan haben beide schlugen eine "kryptische" Periode vor als Angiospermen sich entwickelt hatten, aber offensichtlich nicht anders aussehen.

„Der Punkt über potenziell lange Zeiträume, in denen Taxa existierten, aber nicht dominant waren, ist ein wichtiger Punkt. Dies wird Folgen für den Fossilienbestand haben (siehe Signor-Lipps-Effekt). Dies führt dann zu der Frage, wann die ersten Angiospermen auftauchten, bis wann sie dominant wurden. Aber andererseits, was ist „dominant“? Und wie hängt das mit der lokalen (Bestäuber-)Fauna zusammen?“ van der Kooi gegenüber Botany One

Der Signor-Lipps-Effekt ist ein Kommentar zur Seltenheit der Versteinerung. Da es ungewöhnlich ist, dass ein Organismus versteinert wird, wird es sehr selten sein, dass das erste oder letzte Exemplar eines Organismus im Fossilienbestand auftaucht. Dies würde damit übereinstimmen, dass molekulare Daten früher sind als fossile Daten, aber vielleicht nicht so sehr wie die derzeitige Lücke.

Während die Blumen möglicherweise nicht versteinert sind, ist es möglich, dass ihre Bestäuber dies getan haben. Van der Kooi und Ollerton weisen auf die Forschung hin, die zeigt, dass sich Blumen und ihre Bestäuber gemeinsam entwickeln. Eine Veränderung in der Bestäuberanordnung könnte eine versteckte Veränderung bei bestäubten Pflanzen widerspiegeln.

In modernen Gymnospermen, die Bestäuber verwenden, ist es der Geruch, der das Insekt anzieht, anstatt das Sehen. Van der Kooi und Ollerton stellen fest, dass Duft nicht versteinert, aber da Angiospermen visuelle Displays verwenden, um Bestäuber anzulocken, ist es möglich, dass sie einen Teil der Insektenentwicklung auf die Entwicklung von Sehvermögen und visuell ausgelöstem Verhalten gelenkt haben.

Obwohl Sie einen Duft nicht begraben können, gibt es möglicherweise andere Möglichkeiten, einen alten Geruch aufzuspüren. Es kann genetische Sequenzen geben, die mit der Geruchsproduktion assoziiert sind. Wenn es einen gemeinsamen Vorfahren gibt, könnte es einen Hinweis darauf geben, welche Pflanzen produziert haben, um die frühesten Insekten anzulocken.

Jeff Ollerton sagte gegenüber Botany One: „Soweit ich weiß, hat niemand eine vergleichende Studie über Gymnospermen- und Angiospermen-Düfte durchgeführt. Ich denke, es wäre ein interessantes Projekt.“

„Es scheint jedoch plausibel, dass die Anziehungskraft von Bestäubern durch visuelle Hinweise zum Erfolg der Angiospermen beigetragen hat.“ sagte van der Kooi. Der Interaktion von Insekten und Blumen zur Signalisierung ist Gegenstand vieler aktueller Forschungen.

Während die Datierung des Ursprungs von Blumen ein rein botanisches Rätsel zu sein scheint, macht der Artikel von van der Kooi und Ollerton deutlich, dass es sich um eine interdisziplinäre Frage handelt. Da die Aufgabe der meisten Blumen darin besteht, Bestäuber anzulocken, ist es notwendig, diese Bestäuber zu untersuchen, um zu verstehen, wie und wann sich Blumen entwickelt haben.