Das erste Bild des Urahns aller Blütenpflanzen

Die Uni Wien war maßgeblich an der Rekonstruktion der Urblüte beteiligt, die wohl vor mehr als 140 Millionen Jahren blühte. Fossile Belege gibt es wenige, daher hat ein mathematisches Modell den Lauf der Evolution berechnet.

Urblüte: Ihre Blütenorgane (zweigeschlechtlich) sind in Dreierkreisen angeordnet.
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Urblüte: Ihre Blütenorgane (zweigeschlechtlich) sind in Dreierkreisen angeordnet.
Urblüte: Ihre Blütenorgane (zweigeschlechtlich) sind in Dreierkreisen angeordnet. – (c) Hervé Sauquet/ Jürg Schönenberger

Woher kommt die große Vielfalt an Blütenpflanzen auf unserer Welt? Vor mehr als 140 Millionen Jahren entstanden die ersten Exemplare, aber niemand weiß, wie sie ausgesehen haben. „Wir hatten die Idee der Rekonstruktion schon länger, aber sind nicht weitergekommen, weil man so unglaublich viele Daten braucht“, sagt Jürg Schönenberger, Botaniker der Uni Wien.

Im Sommer 2013 organisierte sein Team daher eine Summer School in Wien und lud zwölf Doktoranden und Postdocs aus der ganzen Welt ein. Sie sollten eine Woche Daten sammeln und eingeben. „Der Deal war: Ein Flug nach Wien, eine Woche hart arbeiten, dafür kommen ihre Namen auf die Publikation“, verrät Schönenberger. Vier Jahre später ist es nun so weit: Das Paper erschien am Dienstag, „Nature Communications“, die Ergebnisse rufen weltweit Interesse hervor. Das Team von 36 Wissenschaftlern aus 13 Ländern schaffte es erstmals, ein Abbild jener Blüte zu rekonstruieren, von der alle heute existierenden Blütenpflanzen abstammen.

Weit über 300.000 Arten von Blütenpflanzen (Bedecktsamern, wie es wissenschaftlich heißt) gibt es weltweit. Früher wurden Rekonstruktionen, wie der Urahn dieser Pflanzen ausgesehen haben könnte, eher intuitiv gemacht, durch Vergleiche von heute lebenden mit als Fossilien gefundenen Pflanzen. „Das Problem ist, dass es sehr wenige fossile Blüten gibt. Pflanzen haben ja keine Knochen, die sich häufig als Fossil erhalten. Blüten sind so delikate Organe, es gibt nur sehr wenige Funde“, so Schönenberger.

Sein Team ließ nun die fossilen Belege beiseite und orientierte sich an heutigen Pflanzen: Tausende Publikationen, Bilder und Beschreibungen wurden durchgeackert, um Daten zur Struktur der unterschiedlichsten Blütenformen zu erhalten. Insgesamt waren es 13.444 Datenpunkte von 792 Pflanzenarten, die die fleißigen Summer-School-Studenten mit weiteren internationalen Forschern in das System einspeisten. Aus all diesen Merkmalen der heute existierenden Blüten konnte auf Basis von mathematischen Modellen die Evolution zurückverfolgt werden.

Demnach glich die Urblüte keiner heute lebenden Art. Sie trug – entgegen bisherigen Annahmen – beide Geschlechtsorgane in sich: männliche Staubblätter und weibliche Fruchtblätter. Ihre Blütenhülle war in mehreren Kreisen von je drei Blättern angeordnet, und nicht wie bisher angenommen als Spiralform.

 

Suchbild für Paläontologen

Die Forscher erstellten auch Rekonstruktionen der Urahnen heutiger Pflanzengruppen, etwa die Urblüte der Monokotyledonen (Orchideen, Lilien, Gräser) und der Eudikotyledonen (Mohnblumen, Rosen, Sonnenblumen usw.).

„Unsere Ergebnisse eröffnen neue Wege für die Wissenschaft: Paläobotaniker können diese Urblüten quasi als Suchbild nutzen und ihre Sammlungen nach fossilen Belegen durchstöbern, die unserer Rekonstruktion ähnlich sehen“, sagt Schönenberger. Oder Genetiker würden die Grundlagen der Blütenentwicklung neu interpretieren. „Viele Hypothesen können nun überprüft und mit diesem Szenario verglichen werden.“

("Die Presse", Print-Ausgabe, 05.08.2017)

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