Het eerste fossiele bewijs van een zeldzame plantconditie die bekend staat als vroege kieming, waarbij zaden ontkiemen voordat ze de vrucht verlaten. Krediet: George Poinar Jr., de Ohio State University
Onderzoek van de Oregon State University heeft het eerste fossiele bewijs onthuld van een zeldzame plantconditie die bekend staat als vroege ontkieming, waarbij zaden ontkiemen voordat ze fruit verlaten.
In een paper gepubliceerd in historische biologie, beschrijft George Poinar Jr. van het Oregon State College of Science een dennenappel, ongeveer 40 miljoen jaar oud, ingekapseld in Baltisch barnsteen waaruit vele embryonale stengels ontspruiten.
“Zaadontkieming is cruciaal voor de ontwikkeling van alle planten en vindt meestal plaats in de grond nadat het zaad is gevallen”, zegt Poinar, een internationale expert op het gebied van het gebruik van geconserveerde planten- en dierenlevensvormen in barnsteen om meer te weten te komen over de biologie. en ecologie van het verre verleden. . “We hebben de neiging om het leven – embryonale ontwikkeling terwijl we in de vader zitten – te associëren met dieren en vergeten dat het soms in planten gebeurt.”
Voor een groot deel hebben deze incidenten vooral betrekking op, zei Poinar, de angiospermen. Angiospermen, die direct of indirect het meeste voedsel leveren dat mensen eten, hebben bloemen en produceren zaden die worden omgeven door fruit.
“Ontkieming van zaden in fruit komt vrij vaak voor bij planten die geen kiemrust hebben, zoals tomaten, paprika’s en grapefruit, en het gebeurt om verschillende redenen,” zei hij. “Maar het is zeldzaam in gymnospermen.”
Gymnospermen zoals coniferen produceren “naakte” of niet-ingesloten zaden. Vroege kieming in dennenappels is zo zeldzaam dat er sinds 1965 slechts één natuurlijk voorkomend voorbeeld van deze aandoening is beschreven in de wetenschappelijke literatuur, zei Poinar.
“Dit maakt deel uit van wat deze ontdekking zo intrigerend maakt,” zei hij, “zelfs dan is het het eerste fossielenbestand van plantenvitaliteit dat zaadkieming omvat.” “Ik vind het geweldig dat de zaden in deze kleine dennenappel binnen in de kegel beginnen te ontkiemen en de knoppen zo ver kunnen groeien voordat ze in de hars vergaan.”
Aan de toppen van de knoppen bevinden zich clusters van naalden, sommige in bundels van vijf, die het fossiel verbinden met de uitgestorven dennensoort Pinus cembrifolia, eerder beschreven vanuit Baltisch barnsteen, zei Poinar.
Hij voegde eraan toe dat dennenappels in Baltisch barnsteen niet in overvloed worden gevonden. Degenen die wel verschijnen, worden gewaardeerd door verzamelaars en omdat de schubben van de kegels solide zijn, zijn ze meestal goed bewaard gebleven en zien ze er levensecht uit.
Poinar zei dat vitaliteit in planten meestal op twee manieren verschijnt. Vroege ontkieming is de meest voorkomende van de twee, de andere is het vegetatieve leven, zoals wanneer een ui rechtstreeks uit de bloemkop van de moederplant komt.
“In het geval van de levensvatbaarheid van zaden in dit fossiel, produceerden de zaden volledig zichtbare embryonale stengels in barnsteen,” zei hij. Het is onduidelijk of deze stengels, bekend als hypocotylen, ontstonden voordat de kegel amberkleurig werd. Op basis van hun positie lijkt het er echter op dat een deel, zo niet het grootste deel van de groei plaatsvond nadat de dennenappel in de hars was gevallen.
“Vaak treedt er enige activiteit op nadat organismen in de hars zijn begraven, zoals vastzittende insecten die eieren afzetten,” zei Poinar. “Ook ontsnappen insectenparasieten soms van hun gastheer in de hars nadat deze is vastgelopen. In het geval van dennenappels kan de epidermis die de blootgestelde delen van de knop bedekt, beschermen tegen het snel binnendringen van natuurlijke harsfixeermiddelen.”
Onderzoek naar de levensvatbaarheid van bestaande gymnospermen suggereert dat de aandoening verband kan houden met wintervorst. Poinar zei dat lichte vorst mogelijk zou zijn geweest als het Baltische barnsteenbos een vochtige en warme omgeving had gehad, zoals werd verondersteld.
“Dit is het eerste fossielenverslag van de levensvatbaarheid van zaden in planten, maar het is waarschijnlijk dat dit geval iets eerder plaatsvond dan dit Eoceen-record,” zei hij. “Er is geen reden waarom het plantenleven honderden miljoenen jaren geleden niet voorkwam in oude sporendragende planten zoals varens en lycopoden.”
Referentie: “Early Germination of Pine Cone in Eocene Baltic Amber” door George Poinar Jr., 8 november 2021, historische biologie.
DOI: 10.1080 / 08912963.2021.2001808
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”