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Botanik: Wie entstanden die Samen der Pflanzen?

35 Jahre lang lagen die Überreste von Runcaria heinzelinii in der Schublade - vergraben und vergessen. Jetzt kamen sie wieder ans Tageslicht. Und mit ihnen beeindruckende Strukturen, die ahnen lassen, wie sich das Konzept der Samenpflanzen entwickelte.
Der Sprung an Land war für die Pflanzenwelt ein voller Erfolg: Mit 250 000 heute lebenden Arten kann den Samenpflanzen keine andere Grünvariante das Wasser reichen. Wie so oft, war davor aber einiges an Arbeit und Neuentwicklung nötig – ein stabiles Gerüst mit fester Verankerung im Boden, Schutz vor Austrocknung und neue Strategien, den Nachwuchs in die Welt zu entlassen. All diese Aufgaben hatte zuvor das nun verlassene feuchte Medium übernommen.

Runcaria heinzelinii | Runcaria heinzelinii zeigt Strukturen, die sehr an das Konzept der Samenpflanzen erinnern: Einen schützenden Behälter für die Eizelle und den späteren Embryo sowie einen Landeplatz für Pollen, der sich allerdings seinen Weg ins Innere noch bahnen muss.
So erfanden die Algenabkömmlinge nach und nach Wurzeln, Stängel und Blätter, die sie mit Wachsen überzogen und gezielt gesteuerten Toren für Gase und Wasser sprenkelten; sie entwickelten Abwehrmechanismen gegen neue Feinde, die an ihnen knabberten oder ihre empfindlichen Wurzelspitzen schädigten. Und: Sie erfanden den Samen – verlagerten also die Befruchtung der Eizelle in eine feste Hülle, in die sie auch noch einen Nährstoffvorrat für den entstehenden Embryo packten. Seitdem kann er unbeschadet auch längere Reisen und unwirtliche Bedingungen überstehen, bis er als Keimling sprießt.

Nur – wann war diese Neuerung serienreif? Die bislang ältesten bekannten Samen stammen aus dem späten Devon, doch zeigen die damals bereits recht ausgeklügelten Strukturen, dass die Erfindung noch weiter zurück als 365 Millionen Jahre liegen muss. Philippe Gerienne von der Universität Liège und seine Kollegen konnten den Zeitpunkt nun etwas genauer einordnen: Sie stießen auf ein zwanzig Millionen Jahre älteres Fossil namens Runcaria heinzelinii, das schon sehr dem späteren Erfolgskonzept ähnelt.

Die im Sandstein von Ronquières aufgespürten Überreste zeigen an den Spitzen winziger Stiele sitzende 6,5 bis 8 Millimeter lange Megasporangien – die Behälter, in denen die Befruchtung stattfindet und sich der Embryo entwickelt. Sie besitzen bereits ein Art Köpfchen als Landeplattform für Pollen, das sich über eine aufgeblähte Schutzhülle aus spiralig gedrehten Fasern erhebt. Diese Hülle ist in einen aus vier Segmenten bestehenden Becher eingebettet. Allerdings fehlt noch der klassische Verbindungskanal von der Pollenplattform ins tiefe Innere der weiblichen Fortpflanzungsorgane, weshalb die Forscher das Gebilde noch als Vorläufer der heutigen Megasporangien interpretieren – eine "richtige" Samenpflanze war R. heinzelinii also noch nicht. Aber fast.

Mit diesem Fund datiert der Ursprung der Samenpflanzen nun zurück ins mittlere Devon vor 385 und 365 Millionen Jahren. Molekulare Analysen hatten dagegen vor kurzem eine Entstehungszeit vor 360 bis 341 Millionen Jahren vermuten lassen, was allerdings auch gar nicht zu den bislang schon aus dem späten Devon bekannten Fossilien passte. Hier gibt es also noch einigen Diskussionsbedarf – während man über den Erfolg ja nicht mehr streiten muss.

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