[ad_1]
WASHINGTON: Bloeiende planten – van maïs, tarwe, rijst en aardappelen tot esdoorn-, eiken-, appel- en kersenbomen, maar ook rozen, tulpen, madeliefjes en paardenbloemen en zelfs de lijkbloem en voodoolelie – zijn hoekstenen van de ecosystemen van de aarde en essentieel voor de mensheid .
Nieuw onderzoek op basis van genoomgegevens voor 9.506 soorten, evenals een onderzoek van 200 fossielen, biedt het diepste inzicht tot nu toe in de evolutionaire geschiedenis van bloeiende planten, de zogenaamde angiospermen – de grootste en meest diverse plantengroep. Het beschrijft hoe angiospermen verschenen en dominant werden tijdens het dinosaurustijdperk en hoe ze in de loop van de tijd zijn veranderd.
De wetenschappers bedachten een nieuwe levensboom voor angiospermen, die 15 keer meer soorten bloeiende planten bestrijkt (bijna 60 procent daarvan) dan het meest vergelijkbare onderzoek.
“Het is een enorme stap voorwaarts in ons begrip van de evolutie van planten”, zegt botanicus William Baker van de Royal Botanic Gardens, Kew (RBG Kew) in Londen, senior auteur van het onderzoek dat woensdag in het tijdschrift Nature is gepubliceerd.
Angiospermen, planten die bloemen produceren en hun zaden in vruchten genereren, omvatten ongeveer 330.000 soorten en omvatten ongeveer 80 procent van de planten in de wereld. Daartoe behoren onder meer alle belangrijke voedselgewassen, grassen, de meeste loofbomen en de meeste waterplanten. Hun naaste verwanten zijn de gymnospermen, een groep die hen op aarde voorafging en die coniferen en enkele andere omvat, met iets meer dan 1.000 soorten.
De studie identificeerde twee impulsen van diversificatie onder angiospermen. De eerste vond plaats ongeveer 150-140 miljoen jaar geleden, aan het begin van hun bestaan, tijdens het Mesozoïcum, waarbij 80 procent van de belangrijkste angiosperm-lijnen in die tijd ontstond. De volgende vond ongeveer 100 miljoen jaar later plaats tijdens het Cenozoïcum, na de ondergang van de dinosauriërs en de opkomst van zoogdieren, te midden van dalende temperaturen op aarde.
“Angiospermen hebben veel structurele aanpassingen die voordelen bieden ten opzichte van gymnospermen, maar de belangrijkste hiervan zijn degenen die bijdragen aan reproductief succes,” zei Baker.
Gymnospermen en angiospermen hebben beide zaden, maar de bloeiende planten hebben ingesloten zaden die hen beschermen tegen uitdroging en hen in staat stellen te gedijen in een groter aantal omgevingen, van tropen tot woestijnen tot Antarctica.
Ze ontwikkelden ook de bloem, een structuur waardoor ze relaties konden aangaan met dierlijke bestuivers, vooral insecten, terwijl gymnospermen voor bestuiving meestal afhankelijk zijn van de wind. Angiospermen ontwikkelden een grote diversiteit aan fruitsoorten, waardoor effectieve zaadverspreiding mogelijk was.
“Met deze innovaties zijn angiospermen onoverwinnelijk geworden”, zei Baker.
Charles Darwin, de 19e-eeuwse Britse natuuronderzoeker en architect van de evolutietheorie, was verbaasd over de manier waarop bloeiende planten op het toneel verschenen in het fossielenbestand van het Mesozoïcum.
In een brief uit 1879 aan Joseph Hooker, de toenmalige directeur van RBG Kew, schreef Darwin dat “de snelle ontwikkeling van alle hogere planten in recente geologische tijden, voor zover wij kunnen beoordelen, een afschuwelijk mysterie is.”
“Opmerkelijk genoeg,” zei Baker, “hebben we het 'moleculaire fossielenbestand', de geaccumuleerde verandering in het DNA in de loop van de tijd, kunnen gebruiken om echt bewijs te zien van die explosie die plaatsvond aan het begin van de angiospermen.”
Bloeiende planten leveren het merendeel van de calorieën die mensen consumeren (granen, fruit en groenten), ook indirect als voer voor vee. Ze hebben ook mensen geboeid met hun schoonheid – velden met zonnebloemen, boeketten rozen, trossen calla lelies – en hun aangename geur.
“Ze zijn de bron van veel van onze medicijnen en bevatten potentiële oplossingen voor mondiale uitdagingen, zoals klimaatverandering, verlies aan biodiversiteit, menselijke gezondheid, voedselzekerheid en hernieuwbare energie”, aldus Baker.
De studie zou wetenschappers kunnen helpen de ziekte- en plaagresistentie bij angiospermen beter te begrijpen en potentiële nieuwe medicinale toepassingen te verkennen, bijvoorbeeld om malaria te bestrijden.
“Door de boom des levens te combineren met uitstervingsrisicobeoordelingen voor elke afstammingslijn kunnen we prioriteit geven aan afstammingslijnen voor natuurbehoud op basis van hun uniekheid”, aldus RBG Kew-botanicus en hoofdauteur van het onderzoek Alexandre Zuntini. “Dit is uiterst belangrijk voor de mensheid, omdat deze geslachten chemische verbindingen of zelfs genen kunnen bevatten die nuttig kunnen zijn voor het voortbestaan van onze soort.”
[ad_2]
Source link
