We zijn er allemaal dol op: bloemen. En nu krijgen we eindelijk een beeld van de prille stadia van hun evolutie.

Vandaag de dag zijn er wereldwijd zeker 300.000 soorten bedektzadigen – planten die zich onder meer kenmerken door bloemen. Je zou met het oog op die enorme diversiteit misschien verwachten dat de eerste bedektzadige heel lang geleden het levenslicht zag. Maar niets is minder waar. Pas zo’n 140 miljoen jaar geleden – rijkelijk laat in de evolutie van planten en zo tegen het einde van het tijdperk der dinosaurussen – kwamen de eerste bloemen op. Hoe dat precies ging en hoe die bedektzadigen zich in zo’n korte tijd konden diversificeren, is nog altijd een raadsel. Dat komt onder meer doordat fossiele resten van die eerste bloemen de tand des tijds niet hebben doorstaan.

Database en modellen
Toch denken onderzoekers nu eindelijk iets meer te kunnen zeggen over de prille stadia van de evolutie van de bloem. Dat is te lezen in het blad Nature Communications. Hun bevindingen zijn het resultaat van een zeer omvangrijke studie die jaren heeft geduurd. Het begon allemaal met het samenstellen van een enorme database met daarin de kenmerken van veel van de bloeiende planten die vandaag de dag op aarde te vinden zijn. Het samenstellen van die database kostte alleen al zes jaar. Vervolgens werden de gegevens uit die database gecombineerd met verschillende modellen die een beeld kunnen geven van de evolutie van de bedektzadigen.

De moeder der bedektzadigen
Op basis van dat onderzoek is het de onderzoekers gelukt een reconstructie te maken van de voorouderlijke bloem: de eerste bloem waar alle bloeiende planten uiteindelijk uit voortkwamen. En die bloem blijkt er in veel opzichten nogal anders uit te zien dan de onderzoekers hadden verwacht.

De moeder der bedektzadigen. De bloem is opgebouwd uit blaadjes die in setjes van drie op elkaar rusten en elke laag ligt net iets gedraaid op de andere. Afbeelding: Hervé Sauquet & Jürg Schönenberger.

De bladeren van een bloem kunnen op verschillende manieren georganiseerd zijn. De moeder der bedektzadigen zou het ‘whorled’ patroon hebben, waarbij blaadjes in setjes van minimaal drie exemplaren gedraaid op elkaar lagen.

Tweeslachtig
De bloem is tweeslachtig en had zowel mannelijke geslachtsorganen (meeldraden) als vrouwelijke geslachtsorganen (stampers). Verder blijkt de bloem opgebouwd te zijn uit setjes van drie bladeren die – iets gedraaid – op elkaar liggen (whorled, zie de afbeelding hiernaast). “Dit resultaten trekken alles wat gedacht en onderwezen werd over de evolutie van de bloemen in twijfel,” vertelt onderzoeker Jürg Schönenberger. Lang werd namelijk aangenomen dat de bladeren van de eerste bloemen heel anders geordend waren: in een spiraalvorm (zie opnieuw de afbeelding hiernaast).

Opwindend
De onderzoekers reconstrueerden bovendien hoe planten eruit zagen op de momenten dat de tak der bedektzadigen zich vertakte en nieuwe plantengroepen ontstonden, zoals de eenzaadlobbigen (waartoe bijvoorbeeld de orchideeën en grassen behoren) en de tweezaadlobbigen (waartoe de rozen en zonnebloemen bijvoorbeeld behoren). “De resultaten zijn echt opwindend,” vindt onderzoeker Maria von Balthazar. “Het is voor het eerst dat we een duidelijk beeld krijgen van de prille evolutie van bloemen.”

Toch is met deze reconstructie de kous nog niet af. In de toekomst moeten fossiele resten worden teruggevonden die in lijn zijn met het beeld dat we van de moeder der bedektzadigen hebben. Ook moet er nog wel wat werk verzet worden om de spectaculaire diversificatie die deze groep organismen in korte tijd heeft doorgemaakt tot in detail te kunnen begrijpen.