Wie Blüten vor 100 Millionen Jahren ausgesehen haben

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Die Ur-Blüte war zweigeschlechtlich und hatte eine Blütenhülle von in Dreierkreisen angeordneten, kronblattähnlichen Organen. Copyright: Hervé Sauquet/Jürg Schönenberger

Mit mindestens 300.000 Arten sind die Blütenpflanzen die mit Abstand größte Pflanzengruppe der Erde. Ihr Ursprung und deren rasante Evolution ist noch immer eines der größten, ungelösten Rätsel in der Biologie. Ein internationales Forschungsteam von 36 WissenschafterInnen aus 13 Ländern entwirft nun ein neues Szenario der frühen Evolutionsgeschichte der Blüten: Die Ur-Blüte war zweigeschlechtlich und hatte eine Blütenhülle von in Dreierkreisen angeordneten Organen. „Unsere Ergebnisse sind extrem spannend, weil sie einen völlig neuen Denkansatz eröffnen und sich damit viele Aspekte der frühen Evolution der Blüten sehr viel leichter erklären lassen“, sagt der Leiter der Studie, Hervé Sauquet von der Université Paris-Sud. So war die ursprüngliche Blüte zweigeschlechtlich, das heißt, sie besaß sowohl männliche (Staubblätter) sowie auch weibliche (Fruchtblätter) Organe. Dies wurde bislang in der Fachwelt höchst kontrovers diskutiert, weil es erstens viele Blütenpflanzen mit eingeschlechtlichen Blüten gibt und zweitens bei den meisten anderen Pflanzengruppen (z.B. Nadelbäumen und Palmfarnen) die Sexualorgane in getrennten Strukturen vorkommen.

Aber die Bisexualität der ursprünglichen Blüte war nicht das einzig überraschende Resultat. Die ForscherInnen fanden auch heraus, dass die Blüte eine Blütenhülle aus mehreren dreizähligen Kreisen (konzentrisch angeordnete Wirtel) von kronblattähnlichen Organen hatte. Etwa 20 Prozent der heute lebenden Blütenpflanzen haben ebenfalls eine Blütenhülle, die aus dreizähligen Organwirteln besteht, allerdings niemals aus so vielen: Lilien habe zwei, Magnolien meist drei. „Dieses Ergebnis ist besonders bedeutend, weil viele BotanikerInnen noch immer der Auffassung sind, dass in der ursprünglichen Blüte alle Organe spiralig angeordnet waren, ähnlich wie die Samenschuppen eines Kiefernzapfens“, so Jürg Schönenberger von der Universität Wien, der die Studie zusammen mit Hervé Sauquet koordiniert hat. „Dies stellt vieles, was früher über die Evolution der Blüte geschrieben und gelehrt wurde, auf den Kopf“.

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Die ForscherInnen haben auch rekonstruiert, wie die Blüten an allen anderen Schlüsselstellen im evolutiven Stammbaum der Blütenpflanzen ausgesehen haben. Copyright: Hervé Sauquet/Jürg Schönenberger

Die ForscherInnen haben auch rekonstruiert, wie die Blüten an allen anderen Schlüsselstellen im evolutiven Stammbaum der Blütenpflanzen ausgesehen haben, beispielsweise bei den Urahnen der Monokotyledonen (Orchideen, Lilien, Gräser usw.) und der Eudikotyledonen (Mohnblumen, Rosen, Sonnenblumen usw.). „Wir sind begeistert von diesen Ergebnissen“, erklärt Maria von Balthazar, Spezialistin für Blütenentwicklung und Morphologie an der Universität Wien. „Zum ersten Mal haben wir eine klare Vorstellung der frühen Evolutionsgeschichte der Blüten und dies sogar über die ganze Vielfalt der Angiospermen hinweg“.

Die neue Studie eröffnet einen neuen Blickwinkel auf die frühesten Phasen der Blütenevolution und liefert ein einfaches, plausibles Szenario für Evolution der spektakulären Formenvielfalt der Blüten. Trotzdem gibt es noch viele offene Fragen. So fehlen bis jetzt zum Beispiel noch immer entsprechend alte Fossilfunde, welche die Hypothesen zur frühesten Evolutionsgeschichte der Blütenpflanzen bestätigen könnten. „Diese Studie ist ein wichtiger Schritt hin zu einem besseren und immer differenzierterem Verständnis der Blütenevolution“, erklärt der Paläobotaniker Peter Crane von der Oak Spring Garden Foundation, als profunder Kenner der Materie.

Quelle und mehr: https://idw-online.de/de/news679099 (Stephan Brodicky)