Planten Evolutie: Bloem Kracht

Oorspronkelijke BBC titel: Powers of Flowers. Want het woord bloem was nog helemaal niet gevallen in de eerste aflevering Leven uit Licht. YTtjes (deel 1, deel 2, deel 3, deel 4).

Eerst op herhaling: Bloemen en Bijen in Leidse Hortus zonder plantjesfreak.

140 mjg, de aarde omvatte één groot continent: Pangea, geheel gevuld met dino's, aangevuld met wat marginale zoogdieren. Dan pas, na 260 mj planten op het droge, wordt de eerste bloem gevormd....denkt men, want het hoe en waarom is al een raadsel sinds Darwin.

New Caledonia ligt in de stille oceaan op het verzonken continent Zealandia (Zeelandië omdat Nieuw-Zeeland er ook deel van uitmaakt) met een unieke biodiversiteit. Dat komt omdat Zeelandië 80-90 mjg losbrak van Australië en sindsdien (evolutionair) zo geïsoleerd is gebleven van de andere continenten dat het nu nog een goed beeld geeft van de vegetatie van de aarde 140 - 60 mjg ten tijde dat de planten met bloemen ontstonden.
De aarde werd lange tijd, sinds het carboon (360 - 300 mjg), beheerst door twee naaktzadige spelers: de coniferen en varens.
Een naaktzadige of Gymnospermae gebruikt de wind of water voor reproductie en voortplanting. Mannelijk micro-sperma (ook wel pollen of stuifmeel genoemd) wordt in hoeveelheden van 10 miljard per boom bloemvrij van mannelijke kegels naar vrouwelijke eicellen in vrouwelijke dennenappel(kegels) geblazen. Tot de naaktzadigen behoren oa de naaldbomen en coniferen, de cipressen, de dennen en de apenbomen. Op New Caledonia leeft nog een uniek levend-fossiel dennen-geslacht met 'wortels' van 200 mj: de Araucaria columnaris, Cook Pine, natuurlijk vernoemd naar Europese ontdekkingsreiziger James Cook.

De tweede grote voorbloemse naaktzadige speler is de varen, hun wijze van voortplanting is ook beperkend. Ze zijn aangewezen op een vochtige omgeving om hun spermacellen met zweepstaarten naar de eicellen te kunnen zwemmen. Uithoudingsvermogen: 2 uur.
Links op New Caledonia staan twee relieke boomvarens uit de Cyatheacea-familie: Cyathea intermedia.

140 mjg was er weinig biodiversiteit met maar een gering aantal soorten coniferen en varens, ongeveer 1% van de hoeveelheid planten die we nu kennen. Het dierenrijk was ook niet erg divers en gevarieerd. Ongeveer 700 verschillende dinosauriërs, nu zijn er alleen al 5000 soorten zoogdieren. Een monotone groene wereld die snakte naar wat meer kleur en afwisseling.

Op New Caledonia is ook de Amborella plant bewaard gebleven. Amborella Trichopoda is de dichtstbijzijnde nog levende verwante van de eerste bloemplanten. Bladeren van planten muteerden in bloemblaadjes, de bloem zit vol pollen en die worden door een insect als een DHL-koerier naar een volgende plant gebracht. Vaste bezorg-adressen en snelle betrouwbare koerier geeft een groot voordeel t.o.v. de toevallige op goed geluk voortplantingsmethoden met wind of water.


Monkey Puzzle Tree (Slangenden of Apenboom) wordt 500 jaar oud en start pas met voortplanten als hij 40 is. Een kleine bloemplant begint echter al na 4 maanden met voortplanten.  Dus in de tijd dat de conifeer één nieuwe generatie produceert heeft de bloemplant er al 120 afgeleverd. En bij elke nieuwe generatie is er een kans op een genetische mutatie, die mogelijk een nieuwe eigenschap levert om te kunnen overleven.

Hoe sneller de levenscycli elkaar opvolgen hoe sneller de soorten kunnen aanpassen, bijvoorbeeld aan nieuwe vijandige omgevingen zoals de Tankwa Karoo woestijn in Zuid Afrika. Het regent daar elk jaar maar 2 maanden. Daarom ontwikkelen de planten kleuren om de insecten te lokken en op tijd klaar te zijn met voortplanten voordat de droogte weer intreedt. Orange Gazanias. De bloemplanten stellen als lokkertjes en beloning nectar, suikers ter beschikking voor de pollinators, de bestuivers. (Het markeert dus ook het begin van economisch handelen ;) Nectar van de Strelitzia (Bird of paradise flower for Humming bird) heeft een 3 maal zo hoge suikerconcentratie als Coca-Cola. 100 mjg verschijnen de bijen geëvolueerd uit carnivore wespen die genoeg kregen van vlees. Hun lichaam is geheel behaard geworden om zo veel mogelijk stuifmeel mee te kunnen nemen. Bloemen stimuleerden biodiversiteit en sponsorden het met hun nectar. De bloemplanten of bedektzadigen deden nog een tweede uitvinding: zaad. Dubbele bevruchting met twee kernen in een stuifmeelkorrel, de één bevrucht de eicel, de andere dient als voedsel in bevruchte kiemzakken en vormt een beschermende buitenlaag. Zaden kunnen zodoende lang in kiemrust 'slapend' blijven en pas bij goede omstandigheden (regen) ontkiemen.  

Tussen 120 en 90 mjg explodeert de evolutie.  De bloembomen vormen grote tropische regenwouden. Bloemplanten verdampen veel water via hun stomata. Sommige bomen verdampen wel 5000 kg water per dag. De planten creëerden 90 mjg meer wolken en meer regen en  creëerden aldus een cyclus van voortdurende regenval;  80% van de regen in regenwouden is afkomstig van de planten zelf.
Al dit verdampende water begon het klimaat op aarde te veranderen. De omgeving van het Amazone regenwoud is 5 ºC koeler door de energie ontrokken door verdampend water. Regenwouden herbergen, geschat, 40 - 75 % van alle biodiversiteit, en zorgen voor zuurstofproductie.
65 mjg was het glorieuze tijdperk van de regenwouden.


Een 10 km doorsnede asteroïde slaat in op aarde. KT-extinctie. De dino's sterven uit en ook veel planten gaan dood aan vuur en aan zure regen.
De planten startten daarna met de distributie van hun zaden door zoogdieren: ze ontwikkelden fruit en konden daardoor kilometers ver hun zaad laten verspreiden. 

55 mjg evolueerde een groep zoogdieren op basis van fruit: primaten, lemurs, apen, en ontwikkelden sterke gereedschappen om bij het fruit in de bomen te komen: sterke armen, schouders en handen om goed in bomen te kunnen klimmen. Meeste primaten eten voor 70 - 90% fruit. Om te voorkomen dat fruit wordt geplukt en gegeten voordat het zaad rijp is ontwikkelden de planten kleursignalen: kersen worden vuurrood en smakelijk zoet als het zaad rijp is. Primaten waren kleurenblind net zoals de meeste zoogdieren.  Ze konden geen rood zien. Vroege zoogdieren hadden maar twee typen kegeltjes, groen en blauw. Met kegeltjes voor rood licht erbij konden ze gemakkelijk rijp fruit vinden.

Planten zijn autotroof maar kunnen niet rondlopen, dus namen ze rondzwervende klaplopers en andere  heterotrofe profiteurs in dienst om ze, tegen een karig loon in eetbare natura, in de logistieke distributie behoefte te voorzien.

Verder lezen: Biodiversity of New Caledonia; New Caledonia rain forests.

Deel III Planten Evolutie: Uitdager Gras