Danske forskere fra Aarhus Universitet og Naturhistoriska riksmuseet i Stockholm har sammen med schweiziske og amerikanske kollegaer gjort en vild opdagelse.
I Portugal og USA har forskerne fundet 110 til 125 millioner år gamle blomsterfrø, som stammer fra nogle af de allerførste blomster på Jorden.
Blomsterfrøene er så exceptionelt velbevarede, at forskerne kan se cellestrukturer inde i frøene. Detaljerne giver indsigt i, hvordan blomsterplanterne levede, da de stod rundt om i landskabet, hvor dinosaurer gik omkring.
Blandt andet kan forskerne udlede, at de allerførste blomsterplanter var nogle små nogle af slagsen, der minder om nutidens urter og buske. De var heller ikke lige så dominerede i landskabet, som blomsterplanterne er i dag.
»Ud fra frøene kan vi se, at blomsterplanterne var mindre avancerede end de fleste af nutidens blomsterplanter. De var heller ikke så opportunistiske, at de hurtigt kunne etablere sig, når nye muligheder åbnede sig. Det tog dem meget lang tid at spire og etablere sig, og blomsterplanterne forekom sikkert kun spredt i landskabet. Det er helt unikt, at vi har fundet disse velbevarede frø, som giver os en fantastisk mulighed for at studere, hvordan klodens allerførste blomsterplanter så ud og udviklede sig,« fortæller hovedforfatteren bag det nye studie, professor i plantepalæontologi ved Naturhistoriska riksmuseet i Stockholm, Else Marie Friis.
Beskrivelsen af plantefrøene er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature.
Vigtige brikker til at forstå evolution
Lektor Gitte Pedersen forsker i fortidens planter ved Statens Naturhistoriske Museum ved Københavns Universitet.
Hun har ikke deltaget i det nye studie, men hun har læst det og mener, at det et fint eksempel på, hvordan fossiler er med til ikke bare at give et indblik i tidligere plantearters morfologi, men også deres biologi.
»Det giver os vigtige brikker til at forstå, hvordan evolutionen er forløbet. Uden den forståelse er det vanskeligt forklare de ændringer, vi ser i dag, og det er helt umuligt at prøve at forudse, hvad der sker i fremtiden,« siger Gitte Pedersen.
Studeret frø fra 75 forskellige arter
I det nye studie har forskerne indsamlet prøver fra sedimentlag fra kridttiden. Prøverne er indsamlet i Portugal og USA.
Sedimentlagene er aflejret i søer og vandløb for 110 til 125 millioner år siden. Derfor findes der i sedimentlagene rester af forskellige planter, som levede den gang.
Planteresterne har forskerne først undersøgt under mikroskop for at finde blomsterfrøene, og efterfølgende har de studeret blomsterfrøene med blandt andet en forholdsvis ny teknologi, kaldet synkrotron røntgen mikrotomografi, der skaber et meget detaljeret tredimensionelt billede af frøene indeni.
I alt har forskerne på den måde studeret 250 bittesmå fossile plantefrø fra 75 forskellige arter af blomsterplanter.
»I cirka 50 af frøene er de indre strukturer, herunder kimene, der er planternes fostertilstand, helt exceptionelt velbevarede. Blandt andet kan vi i de enkelte plantefrø se strukturer, som ligner cellekerner, proteiner og lipider. Ud af det kan vi lære noget om, hvordan blomsterne spirrede, og hvad der skulle til, for at planterne kunne etablere sig,« fortæller en anden af forskerne bag det nye studie, lektor emeritus Kaj Raunsgaard Pedersen fra Institut for Geoscience på Aarhus Universitet.
Blomster var ikke opportunistiske
Ved at studere de enkelte plantefrø kunne forskerne udlede en hel masse om planternes levevis.
Ved eksempelvis at kigge på størrelsesforholdet mellem kimen og frøet kunne forskerne afgøre, at de allerførste blomsterplanter brugte meget lang tid på at spire.
Hvis forholdet mellem kim og frø er meget lille, betyder det, at kimen først skal vokse inde i frøet og tage sin næring fra frøets næringsvæv, inden kimplanten kan begynde at vokse uden for frøet. Den er derfor meget afhængig af gunstige forhold for at kunne spire og udvikle sig.
Er forholdet mellem kimen og frøet til gengæld meget højt, har kimen alt, hvad den skal bruge til at spire, og derfor kan kimplanten være parat til at vokse, så snart gunstige forhold er tilstede.
»De blomsterfrø, som vi har undersøgt, har et meget lille forhold mellem kim og frø. Derfor har de allerførste blomsterplanter heller ikke haft let ved at etablere sig, og deres vækst har heller ikke været særlig høj. Det er sjovt, når man tænker på, at måske 90 procent af alt vegetation i dag består af efterkommere af disse tidligere blomsterplanter,« siger Else Marie Friis.
Løser mysterium for Darwin
Den nye forskning er også en vigtig brik i en mere end 100 år gammel naturvidenskabelig problemstilling, som Charles Darwin tumlede med.
Darwin havde nemlig meget svært ved at forklare, hvordan der pludselig kunne opstå en meget rig flora af blomsterplanter for 100 millioner år siden, hvilket fossilerne syntes at vise på Darwins tid.
Blomsterplanternes pludselige opståen stod i stærk kontrast til hans egen teori om gradvis udvikling.
Teorien var der dog ikke noget galt med, for siden Darwin er der fundet mange fossile rester fra blomsterplanter, der er 25 millioner år ældre end dem, man havde fundet på Darwins tid.
Den nye danske forskning viser, hvordan disse planter så ud, hvor udbredte de var, og hvorfor deres frø var svære at finde.
»Vores forskning viser, at blomsterplanterne var meget mere diverse og meget mindre, end man havde troet. Deres frø var også meget mindre, hvilket er årsagen til, at de har været så svære at finde,« siger Else Marie Friis.
