Wenn Sie vor 66 Millionen Jahren nach oben geschaut hätten, hätten Sie vielleicht für den Bruchteil einer Sekunde ein helles Licht gesehen berggroßer Asteroid brannte durch die Atmosphäre und prallte auf die Erde. Es war Frühling und das buchstäbliche Ende einer Ära, der Mesozoikum.

Wenn Sie den ersten Aufprall irgendwie überlebt hätten, wären Sie Zeuge der darauffolgenden Verwüstung gewesen. Wütende Feuerstürme, Megatsunamis und ein nuklearer Winter Monate bis Jahre dauernd. Die 180-Millionen-jährige Herrschaft der Nicht-Vogel-Dinosaurier war im Handumdrehen vorbei, zumindest 75 % der Arten der mit ihnen den Planeten teilte.

Im Anschluss an dieses Ereignis, bekannt als Massensterben in der Kreidezeit und im Paläogen (K-Pg) brach eine neue Morgendämmerung für die Erde an. Die Ökosysteme erholten sich, aber das Leben in ihnen war anders.

Viele ikonische Arten aus der Zeit vor K-Pg sind nur in einem Museum zu sehen. Das Furchtbare Tyrannosaurus rex, der Velociraptor, und die geflügelten Drachen der Quetzalcoatlus Die Gattung konnte den Asteroiden nicht überleben und ist auf eine lange Geschichte beschränkt. Aber wenn Sie draußen spazieren gehen und die Rosen riechen, werden Sie sich in der Gegenwart uralter Linien befinden, die in der Asche von K-Pg erblühten.

Obwohl die lebenden Rosenarten nicht die gleichen sind, mit denen die Erde geteilt wurde Tyrannosaurus rex, ihre Abstammungslinie (Familie Rosaceae) entstand vor mehreren zehn Millionen Jahren bevor der Asteroid einschlug.

Und die Rosen sind in dieser Hinsicht eine nicht ungewöhnliche Abstammungslinie der Angiospermen (Blütenpflanzen). Fossilien und genetische Analysen legen nahe, dass die überwiegende Mehrheit der Angiospermenfamilien entstand vor dem Asteroiden.

Die Vorfahren der Zierorchideen-, Magnolien- und Passionsblumengewächse, der Gräser- und Kartoffelgewächse, der Heilgänseblümchengewächse und der Kräuterminzgewächse teilten alle die Erde mit den Dinosauriern. Tatsächlich könnte die explosive Entwicklung der Angiospermen zu den heute etwa 290,000 Arten durch K-Pg erleichtert worden sein.

Angiospermen schienen den Neuanfang ausgenutzt zu haben, ähnlich wie die frühen Mitglieder unserer eigenen Abstammungslinie. die Säugetiere.

Es ist jedoch nicht klar, wie sie das gemacht haben. Angiospermen, die im Vergleich zu Dinosauriern so zerbrechlich sind, können weder fliegen noch rennen, um den rauen Bedingungen zu entkommen. Sie sind für ihre Existenz auf das Sonnenlicht angewiesen, das jedoch ausgelöscht wurde.

Was wissen wir?

Fossilien in verschiedenen Regionen erzählen unterschiedliche Versionen von Ereignissen. Es ist klar, dass es einen hohen Angiospermenumsatz gab (Artenverlust und Wiederaufleben). im Amazonas als der Asteroid einschlug, und ein Rückgang der pflanzenfressenden Insekten in Nordamerika was auf einen Verlust an Nahrungspflanzen hindeutet. Aber auch andere Regionen, wie Patagonien, kein Muster zeigen.

Eine Studie aus dem Jahr 2015, in der Angiospermenfossilien von 257 analysiert wurden Gattungen (Familien enthalten typischerweise mehrere Gattungen) gefunden K-Pg hatte wenig Wirkung zu den Aussterberaten. Dieses Ergebnis lässt sich jedoch nur schwer allgemeingültig verallgemeinern 13,000 Angiospermengattungen.

Mein Kollege Santiago Ramírez-Barahona von der Universidad Nacional Autónoma de México und ich haben in einer von uns durchgeführten Studie einen neuen Ansatz zur Lösung dieser Verwirrung gewählt kürzlich veröffentlicht in Biology Letters. Wir analysierten große Stammbäume der Angiospermen, die in früheren Arbeiten anhand von Mutationen in DNA-Sequenzen von 33,000 bis 73,000 Arten kartiert wurden.

Diese Art des Baumdenkens hat den Grundstein für wichtige Erkenntnisse über die Evolution des Lebens gelegt, seit der erste Stammbaum von Charles Darwin gezeichnet wurde.

Obwohl die von uns analysierten Stammbäume keine ausgestorbenen Arten enthielten, enthält ihre Form Hinweise darauf, wie sich die Aussterberaten im Laufe der Zeit verändert haben, und zwar durch die Art und Weise, wie die Verzweigungsrate abnimmt und abnimmt.

Die Aussterberate einer Abstammungslinie, in diesem Fall Angiospermen, kann mithilfe mathematischer Modelle geschätzt werden. Die von uns verwendete Methode verglich das Alter der Vorfahren mit Schätzungen darüber, wie viele Arten in einem Stammbaum auftauchen sollten, je nachdem, was wir über den Evolutionsprozess wissen.

Außerdem wurde die Anzahl der Arten in einem Stammbaum mit Schätzungen verglichen, wie lange es dauert, bis sich eine neue Art entwickelt. Dies gibt uns eine Netto-Diversifikationsrate – wie schnell neue Arten auftauchen, angepasst an die Anzahl der Arten, die aus der Abstammungslinie verschwunden sind.

Das Modell generiert Zeitspannen, beispielsweise eine Million Jahre, um zu zeigen, wie sich die Aussterberate im Laufe der Zeit ändert. Und das Modell ermöglicht es uns, Zeiträume mit hohen Aussterberaten zu identifizieren. Es kann auch auf Zeiten hinweisen, in denen große Veränderungen in der Entstehung und Diversifizierung von Arten stattgefunden haben und in denen möglicherweise ein Massenaussterben stattgefunden hat. Es zeigt, wie gut die DNA-Beweise auch diese Erkenntnisse stützen.

Wir haben herausgefunden, dass die Aussterberaten in den letzten 140 bis 240 Millionen Jahren bemerkenswert konstant geblieben zu sein scheinen. Dieser Befund verdeutlicht, wie widerstandsfähig Angiospermen über Hunderte Millionen Jahre hinweg waren.

Wir können das nicht ignorieren fossile Beweise Dies zeigt, dass viele Angiospermenarten rund um K-Pg verschwunden sind, wobei einige Standorte stärker betroffen sind als andere. Unsere Studie scheint jedoch zu bestätigen, dass die Abstammungslinien (Familien und Ordnungen), zu denen die Arten gehörten, ungestört weiterlebten und das Leben auf der Erde, wie wir es kennen, schufen.

Das ist anders als bei Nicht-Vogel-Dinosauriern, die in ihrer Gesamtheit verschwanden: Ihr gesamter Zweig wurde beschnitten.

Wissenschaftler glauben Widerstandsfähigkeit der Angiospermen zum K-Pg-Massensterben (warum nur Blätter und Zweige des Angiospermenbaums beschnitten wurden) können durch ihre Anpassungsfähigkeit erklärt werden. Zum Beispiel ihre Entwicklung neuer Samenverbreitungs- und Bestäubungsmechanismen.

Sie können auch duplizieren ihr gesamtes Genom (alle DNA-Anweisungen in einem Organismus), die eine zweite Kopie jedes einzelnen Gens bereitstellt, auf das die Selektion einwirken kann, was möglicherweise zu neuen Formen und größerer Vielfalt führt.

Das sechste Massenaussterben mit denen wir derzeit konfrontiert sind könnte einem ähnlichen Verlauf folgen. Eine besorgniserregende Anzahl von Angiospermenarten ist bereits vom Aussterben bedroht, und ihr Untergang wird wahrscheinlich das Ende des Lebens, wie wir es kennen, bedeuten.

Es ist wahr, dass Angiospermen aus einem Bestand verschiedener Überlebender wieder aufblühen können – und sie könnten uns überleben.

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

Bild-Kredit: Avis Yang / Unsplash 

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• Quelle: https://singularityhub.com/2023/09/17/flowering-plants-survived-the-dinosaur-killing-asteroid-and-may-outlive-us/