Darwinâs mysterie verklaard
10 jul 2009
Nummer: 039
Het verschijnen van de vele soorten bloemplanten op aarde en vooral
hun relatief snelle verspreiding in het Krijt, ca. 100 miljoen jaar
geleden, moet worden toegeschreven aan hun vermogen de wereld naar hun
hand te zetten. Bloemplanten blijken op slimme wijze gebruik te hebben
gemaakt van hun vermogen om de omstandigheden aan hun eigen eisen aan
te passen, aldus de Wageningse ecologen Frank Berendse en Marten
Scheffer in Ecology Letters. Zij geven daarmee een hele nieuwe
verklaring voor wat Charles Darwin beschouwde als een van de grootste
mysteries waarmee hij zich geconfronteerd zag.
Tijdens het Krijt onderging het aardoppervlak één van de grootste
wisselingen in vegetatiesamenstelling, en ook nog eens ongekend snel.
Hoe kon dit, wilden de hoogleraren Frank Berendse, Natuurbeheer en
plantenecologie, en Marten Scheffer, Aquatische ecologie, van
Wageningen Universiteit. Zij zochten de verklaring in een heel andere
richting dan de tot nu toe gangbare.
Begroeiingen voor het Vroege Krijt bestonden vooral uit naaktzadigen
en varens. Zij werden grotendeels vervangen door een geheel nieuwe
groep van planten: de bedektzadigen ofwel de bloemplanten. In het
vroege Krijt - zo'n 125 miljoen jaar geleden - ontstonden de eerste
bloeiende planten. Vrij snel daarna waren in de tropen de naaktzadigen
volledig door de bedektzadigen verdrongen. En aan het eind van het
Krijt (65 miljoen jaar geleden) was ook in een groot deel van de rest
van de wereld het rijk van de bloemplanten definitief gevestigd.
Alleen in het hoge noorden bleven - tot op de dag van vandaag - bossen
met naaktzadigen bestaan.
De snelle toename van de geweldige diversiteit van bloemplanten -
gekoppeld aan hun snelle verovering van de aarde - plaatste Charles
Darwin voor één van zijn grootste puzzels. In een brief van 22 juli
1879 aan Joseph Hooker sprak hij van een "abominable mystery". De
grote diversiteit van fossiele bloemplanten uit het Late Krijt,
terwijl er in die tijd van het Vroege Krijt nauwelijks fossielen
bekend waren, leek volledig in strijd te zijn met zijn visie dat het
ontstaan van nieuwe soorten slechts zeer geleidelijk kon plaatsvinden.
De grote vraag was hoe de massieve verandering van onze planeet zo
ongekend snel heeft plaatsgevonden. Was het omdat vlak voor het Krijt
de grote sauropoden verdrongen waren door de veel kleinere
ornithischia dinosauriërs die systematisch alle kiemplanten van de
naaktzadigen opaten? Of was het omdat de bloemplanten zich
gelijktijdig ontwikkelden met veel insectensoorten die de bloemen
konden bestuiven?
Volgens Berendse en Scheffer moeten we in een geheel andere richting
denken. Zij stellen dat de bloemplanten in staat zijn geweest de
wereld naar hun hand te zetten. Zij groeiden sneller en hadden dus
meer voedingsstoffen nodig. In een wereld, arm aan voedingsstoffen en
volledig beheerst door naaktzadigen, kwamen zij nauwelijks aan hun
trekken. De naaktzadigen hielden de bodem arm met hun moeilijk
afbreekbare strooisel, zodat de bloemplanten geen kans kregen. Maar op
sommige plekken, waar de naaktzadigen tijdelijk waren verdwenen,
bijvoorbeeld door overstromingen, branden of stormen, konden de
bedektzadigen zo sterk in aantal toenemen dat ze in staat waren om met
hun eigen, gemakkelijk afbreekbare strooisel de bodem te verrijken, en
op die manier hun eigen omstandigheden te verbeteren.
De theorie van Berendse en Scheffer is dat daardoor een positieve
terugkoppeling ontstond, waardoor de bloemplanten steeds sneller
konden toenemen en in staat waren de naaktzadigen uit grote delen van
de wereld te verdringen. Uiteindelijk leidde de grotere eetbaarheid
van de bladeren en vruchten van de bloemplanten tot een geweldige
toename van het aantal planteneters op aarde, en daarmee werd de weg
geopend voor de snelle evolutie van zoogdieren en uiteindelijk het
ontstaan van de mens.
Wageningen Universiteit en Researchcentrum