Elimineer de dinosaurussen en laat talloze bloemen bloeien

Toen een massa ruimtesteen ter grootte van een berg 66 miljoen jaar geleden in botsing kwam met het schiereiland Yucatán, waren de gevolgen verschrikkelijk. Tsunami-golven spoelden kustlijnen weg, woedende branden verwoestten bossen en stof en puin blokkeerden maandenlang de zon. Bijna driekwart van de soorten op aarde is uitgeroeid, met name de niet-aviaire dinosaurussen.

Maar één groep lijkt de storm te hebben doorstaan. In een artikel dat woensdag in het tijdschrift verscheen Biologie brievenOnderzoekers leveren bewijs dat bloeiende planten de massale uitsterving van het Krijt-Paleogeen of K-Pg relatief ongeschonden hebben overleefd in vergelijking met andere organismen op aarde in die tijd. De ramp heeft er mogelijk voor gezorgd dat bloeiende planten tot bloei zijn gekomen en de dominante groene dingen zijn geworden die ze nu zijn.

“Het is vreemd om te denken dat bloeiende planten K-Pg overleefden, terwijl dinosaurussen dat niet konden”, zegt Jamie Thompson, een evolutiebioloog aan de Universiteit van Bath en een van de auteurs van het onderzoek.

Bloeiende planten staan ​​bij wetenschappers bekend als angiospermen. Ze ontstonden in het vroege Krijt en werden vaak overschaduwd door oudere groepen zoals coniferen en varens. Maar ze diversifieerden snel toen de massale uitsterving naderde.

Om te bepalen hoe goed bloeiende planten het deden tijdens het uitsterven van K-Pg, werkte Dr. Thompson samen met Santiago Ramírez Barahona, een evolutionair geneticus aan de Nationale Autonome Universiteit van Mexico. Het werk van het echtpaar werd aanvankelijk gehinderd door een tekort aan fossiele bloemen, die zeldzaam zijn vergeleken met gefossiliseerde botten. Sommige van de grootste geslachten van angiospermen, zoals orchideeën, komen nauwelijks voor in het fossielenbestand.

Om evolutionaire inzichten aan het licht te brengen die in het fossielenbestand ontbreken, analyseerden de onderzoekers twee evolutionaire bomen met meer dan 100.000 levende angiosperm-soorten. Deze uitgestrekte datasets, bekend als fylogenieën, zijn gekalibreerd met behulp van moleculaire aanwijzingen waarmee wetenschappers verwante soorten kunnen groeperen en kunnen bepalen wanneer bepaalde afstammingslijnen uiteenliepen. Samen vormen de geslachten een evolutionaire tijdlijn voor het moment waarop de voorouders van moderne angiosperm-lijnen verschenen en wanneer ze uitstierven.

Onderzoekers hebben iets verrassends ontdekt. Hoewel veel soorten angiospermen uitstierven, samen met dinosauriërs, pterosauriërs en zeereptielen – vooral degenen die in de buurt van de inslagkrater van een asteroïde leefden – overleefden de grotere geslachten van bloeiende planten de uitstervingsgebeurtenis en vertoonden ze een relatief constant tempo van uitsterven door de tijd heen.

“Ik denk dat dit eigenlijk perfect aansluit bij het fossielenbestand van planten”, zegt Paige Wilson Dibble, paleontoloog bij het Burke Museum in Seattle, die fossielen bestudeert van de K-Pg-grens in het noordoosten van Montana en niet betrokken was bij het nieuwe onderzoek. “Er is al een hoog tempo van uitsterving op soortniveau, maar alle belangrijke afstammingslijnen lijken te hebben overleefd.”

Dit staat in schril contrast met de evolutionaire boom van dinosauriërs. “Niet-vogeldinosaurussen verloren veel soorten, verloren hele afstammingslijnen, wat we niet zien bij angiospermen,” zei Dr. Thompson.

Hoewel er meer onderzoek nodig is om te bepalen hoe angiospermen een van de dodelijkste uitstervingen in de geschiedenis van de aarde hebben overleefd, veronderstellen onderzoekers dat hun aanpassingsvermogen een rol heeft gespeeld. Omdat bloeiende planten worden bestoven door insecten en wind, hebben ze een grote reproductieve flexibiliteit. Hun enorme diversiteit – tegen het einde van het Krijt waren grassen, platanen, magnolia’s en waterlelies allemaal verschenen – heeft hen wellicht ook geholpen de verwoestingen te overleven.

Terwijl het klimaat op aarde zich stabiliseerde en het leven bloeide, namen bloeiende planten de ecosystemen op het land over. In 2021 ontdekten onderzoekers die Colombiaanse fossielen voor en na de K-Pg-grens vergeleken Door het uitsterven konden angiospermen domineren. Hierdoor ontstonden de eerste regenwouden, die nog steeds broeinesten zijn van de diversiteit aan bloeiende planten.

Dr. Ramirez Barahona zei dat deze trend zich waarschijnlijk heeft voorgedaan in oude ecosystemen over de hele wereld. “Voor en na de impact van K-Pg veranderde de hele samenstelling van het milieu”, zei hij. “Ze hebben zichzelf geherstructureerd in deze nieuwe bloeiende ecosystemen.” Tegenwoordig bestaat ongeveer 80 procent van alle landplanten uit angiospermen.

Op deze manier leidde de impact die de dinosauriërs uitroeide tot de opkomst van moderne ecosystemen. In plaats van gigantische reptielen werden deze habitats bewoond door zoogdieren, die ondanks de massale uitsterving naast bloeiende planten bleven bestaan, en klaar waren voor een soortgelijke explosie in diversiteit.

Na de K-Pg-grens “begonnen we planten en dieren te zien die we konden herkennen”, zei Dr. Wilson Dibble. “In deze werkelijk dynamische tijd van gigantische ecologische catastrofes en massale uitstervingen wordt het milieu vergelijkbaar met wat we vandaag de dag zien.”