De wereld staat vol met planten met bloemen. Volgens twee Amerikaanse onderzoekers hebben we dat te danken aan de kleine genen van de planten. De bloeiers hebben daardoor namelijk kleinere cellen waarmee ze efficiënter water transporteren en koolstofdioxide opnemen. Daarom groeien ze sneller en konden ze naaktzadigen en varens wegconcurreren.
Bron: Pixabay
Tijdens het Krijt, van ongeveer 145 tot 66 miljoen jaar geleden, kwamen de zogenoemde bedektzadigen snel op. Hieronder vallen alle planten die bloemen dragen. In een voor evolutionaire begrippen razendsnel tempo verspreidden deze planten zich over de wereld. Ook hun diversiteit nam snel toe.
Charles Darwin had het moeilijk met dit verschijnsel. Met zijn evolutietheorie kon hij de snelle opkomst van de bloemplanten niet goed verklaren. Hij dacht dat dergelijke evolutionaire veranderingen langzaam verlopen. Daarom noemde hij de snelle opkomst van bloeiende planten een ‘afschuwelijk mysterie’.
Op zoek naar de vliegroute van de grote stern
Ecoloog Ruben Fijn bracht met gps voor het eerst uitgebreid het vlieggedrag van de grote stern in kaart. Zijn onderzoek laat ...
De Amerikaanse onderzoekers denken nu een oplossing te hebben voor dit mysterie.
Supersnelle fotosynthese
De eerste stappen daarvoor werden de afgelopen dertig jaar gezet. Uit experimenteel onderzoek blijkt dat bedektzadigen ongekend snelle fotosynthese hebben in vergelijking met andere planten. Planten halen energie om te groeien uit fotosynthese, waarbij ze koolstofdioxide uit de lucht omzetten in koolhydraten. Dankzij de snelle fotosynthese groeien de bloeiende planten sneller dan hun naaktzadige broertjes. Zo kregen ze het voor elkaar in korte tijd de meeste ecosystemen op aarde te domineren.
Maar waarom zijn ze zo veel sneller dan varens en naaktzadigen? Daarvoor hebben de Amerikaanse onderzoekers een verklaring gevonden.
Kleine genen
De onderzoekers vergeleken de data van honderden soorten planten. Daaruit bleek dat het verkleinen van de genen ongeveer 140 miljoen jaar geleden begon. Rond datzelfde moment begonnen de eerste planten met bloemen zich over de aarde te verspreiden.
De onderzoekers denken dat door die kleinere genen kleinere cellen konden ontstaan. En de celgrootte is belangrijk voor de efficiëntie van de fotosynthese van planten. Met kleinere cellen passen er namelijk meer huidmondjes en bladnerven in een blad. En bladeren met veel kleine huidmondjes en een hoge dichtheid van bladnerven kunnen sneller koolstofdioxide opnemen en efficiënter water transporteren.
Zo kregen de bedektzadigen de overhand en kunnen wij genieten van de bloemenpracht.
Waarom alleen bij bedektzadigen de genen verkleinden, weten de onderzoekers (nog) niet.
Lees verder:
- Bloemen bepalen zelf hoe sterk ze geuren
- Kolibries evolueerden razendsnel in meer dan 300 soorten
- Ritmische zonnebloemen dansen voor bestuiving