Paläobotaniker entdecken in Jordanien älteste Fossilien dreier Pflanzengruppen
Eine bislang unentdeckte Wiege der Pflanzenevolution haben Wissenschaftler im heutigen Jordanien an der Ostküste des Toten Meeres ausgemacht. Ein Team um die Paläobotaniker Patrick Blomenkemper, Dr. Benjamin Bomfleur und Prof. Dr. Hans Kerp von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) entdeckte dort nun Pflanzenfossilien, die aus dem Perm stammen, aber Merkmale tragen, die als typisch für jüngere Fossilien gelten. Das Perm begann vor etwa 300 Millionen Jahren und endete etwa vor rund 250 Millionen Jahren. Über ihre Funde berichten die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Science“.
Die neu entdeckten Fossilien sind die nun ältesten bekannten Angehörigen dreier Pflanzengruppen. Sie belegen, dass alle drei Gruppen deutlich älter sind als zuvor vermutet. Zu den Pflanzengruppen zählen die zu den Nadelbäumen gehörenden Steineibengewächse (Podocarpaceen), die heute die zweitgrößte Gruppe von Nadelhölzern bilden. Unter den Fundstücken befindet sich der vermutlich älteste Fossilnachweis von noch heute lebenden Gruppen von Nadelbäumen überhaupt. Außerdem fanden die Forscher Fossilien bestimmter Samenfarne (Corystospermaceen), die seit etwa 150 Millionen Jahren ausgestorben sind, sowie Überreste sogenannter Bennettiteen, einer ebenfalls ausgestorbenen Gruppe von Samenpflanzen mit blütenähnlichen Fortpflanzungsorganen.
Erste Hinweise auf das unerwartet frühe Auftreten der Corystospermaceen hatte eine Forschergruppe um Hans Kerp bereits vor etwa zehn Jahren veröffentlicht. Neu sind jetzt umfangreiche Funde nicht nur von Blättern, sondern auch von den typischen Fortpflanzungsorganen dieser Gewächse. Ebenso wie die Bennettiteen und Steineibengewächse wurden die Corystospermaceen bislang für Pflanzen gehalten, die erst Millionen Jahre später im Erdmittelalter entstanden, das auf das Perm folgte und vor etwa 66 Millionen Jahren endete.
Die Fundstücke sind ungewöhnlich gut erhalten. „Das hat uns erlaubt, die Verwandtschaftsverhältnisse der Pflanzen anhand charakteristischer Zellmuster der Epidermis, also der äußeren Zellschicht, genau zu bestimmen“, unterstreicht Benjamin Bomfleur. „Auch das jordanische Untersuchungsgebiet ist ganz besonders, wie ein Schmelztiegel verschiedener Florenprovinzen.“ So träten die Pflanzenfossilien in ungewöhnlichen, gemischten Vergesellschaftungen auf, die sich aus charakteristischen Vertretern verschiedener Florenprovinzen zusammensetzen – also aus Pflanzen, die bislang unterschiedlichen geografischen Regionen zugeordnet werden.
Die Wissenschaftler hatten die Fossilien der drei Pflanzengruppen in Sedimentgesteinen entdeckt, die zu Lebzeiten der Pflanzen in einem küstennahen Flachland in Äquatornähe abgelagert wurden. In solchen Bereichen sind die Chancen, dass Fossilien erhalten bleiben, üblicherweise gering. Das frühe Auftreten der drei Pflanzengruppen in diesen Ablagerungsräumen belegt, dass Neuentwicklungen in der Pflanzenwelt in vielen Fällen an saisonal trockeneren Standorten in äquatorialen Bereichen stattfanden. „Wir haben seltene fossile Belege dafür gefunden, dass die Tropen als ‚evolutionäre Wiege‘ für viele Pflanzengruppen gelten können“, sagt Benjamin Bomfleur.
Für ihre Studien setzten die Wissenschaftler unterschiedliche Methoden ein. Neben der Arbeit im Gelände präparierten sie die Fossilien und bereiteten sie mit speziellen Verfahren im Labor auf, sodass sie schließlich mikroskopische Untersuchungen der Präparate vornehmen konnten.
Die beteiligten Wissenschaftler stammen – neben der WWU Münster – von der University of Jordan in Amman (Jordanien) sowie vom National Museum of Natural History, Smithsonian Institution, in Washington, DC (USA). Die Arbeiten der Münsteraner wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unter anderem im Rahmen des Emmy-Noether-Projekts „Latitudinal Patterns in Plant Evolution“ gefördert.
Originalveröffentlichung:
Patrick Blomenkemper, Hans Kerp, Abdalla Abu Hamad, William A. DiMichele and Benjamin Bomfleur: A hidden cradle of plant evolution in Permian tropical lowlands. Science 21 Dec 2018: Vol. 362, Issue 6421, pp. 1414-1416; DOI: 10.1126/science.aau4061