• vom 01.08.2017, 17:06 Uhr

Forschung

Update: 01.08.2017, 17:12 Uhr

Botanik

Forscher rekonstruieren Ur-Blüte




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Von WZ Online, APA

  • 36 Wissenschafter aus 13 Ländern haben Informationen über 27 Blütenmerkmale von knapp 800 heute vorkommenden Arten gesammelt.

Die neue Studie liefere ein plausibles Szenario für die erfolgreiche Evolution der Blütenpflanzen und ihrer Blütenvielfalt.

Die neue Studie liefere ein plausibles Szenario für die erfolgreiche Evolution der Blütenpflanzen und ihrer Blütenvielfalt.© Foto: Hervé Sauquet/Jürg Schönenberger Die neue Studie liefere ein plausibles Szenario für die erfolgreiche Evolution der Blütenpflanzen und ihrer Blütenvielfalt.© Foto: Hervé Sauquet/Jürg Schönenberger

Wien. Wie sah die erste Blütenpflanze aus? Schon Charles Darwin zerbrach sich über dieses ungelöste Rätsel der Biologie den Kopf. Ein internationales Forscherteam, koordiniert von Jürg Schönenberger von der Universität Wien, berichtet nun im Fachjournal "Nature Communications", dass die Ur-Blüte zweigeschlechtlich war und eine Blütenhülle in Dreierkreisen besaß. Dies wirft bisherige Hypothesen um.

Die ersten Blütenpflanzen (Angiospermen oder Bedecktsamer) sind vor rund 140 Millionen Jahren in der Kreidezeit entstanden, als noch Dinosaurier auf der Erde lebten. Bisher wurde angenommen, dass diese eingeschlechtlich waren und die Blütenhülle aus spiralig angeordneten Organen bestand, ähnlich wie die Samenschuppen eines Kiefernzapfens. Ein internationales Forschungsnetzwerk, das "eFLOWER project", hat dies nun widerlegt, so die Uni Wien in einer Aussendung.

Bisher umfangreichster Datensatz

36 Wissenschafter aus 13 Ländern haben Informationen über 27 Blütenmerkmale von knapp 800 heute vorkommenden Arten gesammelt. Dies sei der umfangreichste Datensatz, der je zu Blütenmerkmalen analysiert wurde, so Projektkoordinator Schönenberger gegenüber der APA. Mithilfe von mathematischen Evolutionsmodellen konnte das Forschungsteam die Ur-Blüte rekonstruieren und zeigen, dass diese eine Blütenhülle aus mehreren Kreisen mit je drei Blütenhüllblättern gehabt haben muss, wie etwa 20 Prozent der heute lebenden Arten. Diese besitzen jedoch niemals so viele Kreise: Lilien haben zwei, Magnolien meist drei. Außerdem weise die Ur-Blüte sowohl männliche als weibliche Organe (Staubblätter und Blütenblätter) auf. Sie sei also zweigeschlechtlich und nicht eingeschlechtlich, wie bisher angenommen.

Die Ur-Blüte unterscheide sich somit von allen heute lebenden Arten, so Schönenberger vom Departement für Botanik und Biodiversitätsforschung. Ausgehend von dieser ersten Art haben sich die Blütenpflanzen in ganz verschiedene Richtungen entwickelt und sind heute mit mindestens 300.000 Arten die größte Pflanzengruppe. Der Erfolg der Angiospermen wird in erster Linie in Zusammenhang mit der Evolution der Blüte gesehen, so Schönenberger. "Die Blüte ermöglicht eine effiziente Bestäubung durch Tiere, insbesondere Insekten, da durch einen oder wenige Blütenbesucher alle Samen einer Blüte befruchtet werden", erklärte der Wissenschafter. Dies sei ein Vorteil gegenüber der Windbestäubung.

Vorteil durch Angiospermen

Obwohl es auch Nacktsamer gibt, die von Tieren bestäubt werden, hätten erst Angiospermen die Tierbestäubung und verschiedene Methoden der Anlockung, Belohnung oder auch Täuschung perfektioniert. Zur Zeit der Ur-Blüte gab es schon verschiedene der heute existierenden Insektengruppen", so Schönenberger. Käfer und Fliegen kamen bereits vor 140 bis 200 Millionen Jahren als Bestäuber infrage: "Fliegen mit ihren Rüsseln besuchten Blüten vor allem wegen des Nektars, während Käfer mit ihren Kauwerkzeugen wohl eher an Pollen und anderen Blütenteilen interessiert waren."

Gegenüber den Nacktsamern haben Angiospermen außerdem den Vorteil, dass die Samen in ein Fruchtblatt oder eine Frucht eingeschlossen und somit während der Entwicklung geschützt seien. Daher der wissenschaftliche Name Bedecktsamer. Zudem könnten sie so laut Schönenberger vielfältige Fruchtverbreitungsmechanismen nutzen, bei denen Tiere auch eine wichtige Rolle spielen.

Plausibles Szenario für Evolution der Blütenpflanzen

Die neue Studie liefere ein plausibles Szenario für die erfolgreiche Evolution der Blütenpflanzen und ihrer Blütenvielfalt. Die Forscher konnten zudem rekonstruieren, wie die Blüten an allen anderen Schlüsselstellen im Stammbaum der Blütenpflanzen ausgesehen haben, beispielsweise bei den Urahnen der Monokotyledonen (unter anderen Orchideen, Lilien, Gräser) und der Eudikotyledonen (Mohnblumen, Rosen, Sonnenblumen).

"Zum ersten Mal haben wir eine klare Vorstellung der frühen Evolutionsgeschichte der Blüten und dies sogar über die ganze Vielfalt der Angiospermen hinweg", so Maria von Balthazar, Spezialistin für Blütenentwicklung und Morphologie an der Uni Wien. Mit dem nächsten Analyseschritt wurde daher bereits begonnen: Anhand des eFLOWER-Datensatzes werden bekannte fossile Blüten aus der Kreidezeit möglichst genau im Stammbaum der Angiospermen platziert.





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Dokument erstellt am 2017-08-01 17:08:39
Letzte nderung am 2017-08-01 17:12:03



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