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Archaefructus – eine neue alte Blütenpflanze

von Herfried Kutzelnigg

Studium Integrale Journal
9. Jahrgang / Heft 2 - Oktober 2002
Seite 87 - 88


Zu den besonders beachteten fossilen Bütenpflanzen der letzten Jahre zählt Archaefructus, eine Pflanze die in der Yixian-Formation im Nordosten Chinas gefunden wurde und mit einem Alter von 124 bis 140 Millionen Jahren angegeben wird. Man könnte den Gattungsnamen mit „Altfrucht“ übersetzen. Wollte man jenen Autoren folgen, die die genannte Formation in den Jura legen, wäre dies der älteste Beleg einer Bedecktsamigen Blütenpflanze (Angiosperme) überhaupt.

Abb. 1: Rekonstruktion von Archaefructus sinensis aus der Yixian-Formation im Nordosten Chinas, angenommes Alter 124-140 Millionen Jahre. Diagramm von SIMONS & DILCHER aus SUN et al. (2002). Man erkennt das für untergetaucht lebende Wasserpflanzen typische schwach entwickelte Wurzelsystem und stark zerteilte Blätter. Die Blüten zeigen an langer Achse stehend zuerst gestielte Staubblätter mit je zwei Staubbeuteln und nach oben anschließend zahlreiche Fruchtblätter mit jeweils mehreren Samenanlagen. Eine Blütenhülle fehlt. (© D. L. Dilcher, Abdruck mit freundlicher Genehmigung)

Der Fund wurde 1998 von SUN et al. in Science veröffentlicht, begleitet von einem lesenswerten Kommentar von CREPET (1998). Wir hatten im Studium Integrale Journal im Rahmen eines Übersichtsartikels über die Abstammung der Angiospermen darüber berichtet (KUTZELNIGG 2000; 2001).

Zum damaligen Zeitpunkt war die Frage der Zugehörigkeit zu den Angiospermen noch nicht endgültig geklärt, da die erhaltenen Reste unvollständig waren. Man hatte zwar Früchte mit darin enthaltenen Samen gefunden, aber über den Habitus der Pflanze war nichts bekannt, Blätter waren nur in wenig aussagekräftigen Resten vorhanden und pollentragende Organe fehlten völlig.

Diese Situation hat sich durch neuere, ausgesprochen gut erhaltene Funde völlig verändert. Dieselbe Forschergruppe wie damals berichtet darüber wieder in Science (SUN et al. 2002). Neben der damals beschriebenen Art Archaefructus liaoningensis, benannt nach der Provinz Liaoning im Nordosten Chinas, wurde als weitere Art A. sinensis entdeckt. Außerdem wurde als zugehörige Familie die der Archaefructaceae neu beschrieben.

Der gute Erhaltungszustand erlaubt zahlreiche eindeutige Aussagen über die Pflanzen. So ist die Frage der Zugehörigkeit zu den Angiospermen aufgrund der Existenz von Staubblättern jetzt ohne Zweifel. Sie gehören merkwürdigerweise einem sehr spezialisierten Typ an, indem jeweils zwei Staubbeutel auf einem gemeinsamen Stiel sitzen. Die Pollenkörner sind einfurchig (monosulcat) wie bei der Mehrzahl der Magnoliopsida s.str., einer Untergruppe der Zweikeimblättrigen (Dicotyledoneae). Fruchtblätter sind sehr zahlreich an langer Achse und umschließen je mehrere Samenanlagen, die bei der Reife entlassen werden.

Eine Blütenhülle fehlt, es sind also weder Kelchblätter, noch Kronblätter vorhanden. Dies ist insofern ein überraschendes Ergebnis, als von den meisten Autoren das Vorhandensein einer schützenden Blütenhülle in Verbindung mit der Bestäubung durch Insekten als typisches Merkmal ursprünglicher Bedecktsamer angesehen wird, das ja gerade deren angenommenen Selektionsvorsprung gegenüber den windbestäubten Nacktsamern ausgemacht haben soll.

Bemerkenswert ist auch der Habitus der Pflanzen (Abb. 1). Es sind kleine krautige Individuen mit sehr schwach entwickelten Würzelchen und stark zerteilten, weichen Blättern. Alles spricht dafür, daß es sich um untergetaucht lebende Wasserpflanzen handelte. Dies dürfte mindestens jene Botaniker überraschen, die den Ursprung der Angiospermen in baumförmigen oder doch mindestens strauchigen Holzpflanzen sehen. Es dürfte aber andererseits die zunehmende Zahl von Systematikern freuen, die den Beginn der Angiospermen in einer Gruppe krautiger Pflanzen vermuten, zu denen u.a. auch einige Wasserpflanzen wie die Seerosengewächse (Nymphaeaceae) und das Hornblatt (Ceratophyllum) gehören.

Alles in allem läßt sich sagen, daß Archaefructus einen spezialisierten Typ von Blütenpflanzen darstellt, der trotz seines angenommenen Alters von 124 bis 140 Millionen Jahren (?) nicht als direkter Vorfahre der Angiospermen angesehen werden kann, da die Kombination der Merkmale jegliche Verbindung zu irgendeiner bekannten Angiosperme unmöglich macht. Darauf hatte CREPET (1998) bereits bei der ersten Veröffentlichung der Ergebnisse (1998) deutlich hingewiesen, und daran haben auch die neuen Funde, so eindrucksvoll sie sein mögen, nichts ändern können.

SUN et al. hatten 1998 für die Gattung Archaefructus eine eigene Unterklasse Archaemagnoliidae aufgestellt. Ohne diesen Gedanken wörtlich wieder aufzugreifen, fassen die Autoren auch jetzt wieder die Gattung als Schwestergruppe zu allen anderen Angiospermen auf und sehen hierzu eine deutliche Unterstützung durch ein Kladogramm, bei dem sie molekulare und morphologische Merkmale kombinierten. Da von fossilen Pflanzen keine molekularen Daten vorliegen können, dürfen entsprechende Ergebnisse naturgemäß nur mit großer Vorsicht behandelt werden.

Wie oben angedeutet, muß auch die Frage der zeitlichen Zuordnung der Yixian-Formation offenbleiben. Denn es ist zur Zeit ungeklärt, ob diese Schicht wirklich zum Oberen Jura zu rechnen ist oder doch nur irgendwo in die Untere Kreide gehört.


Literatur

CREPET WL (1998)
The abominable mistery. Science 282, 1653-1654.
KUTZELNIGG H (2000/2001)
Das „abscheuliche Geheimnis“. Woher kommen die Angiospermen? Stud. Int. J. 7, 51-58; 8, 10-15.
SUN G, DILCHER DL, ZHENG S & ZHOU Z (1998)
In search of the first flower: A jurassic angiosperm. Archaefructus, from Northeast China. Science 282, 1692-1695.
SUN G, JI Q., DILCHER DL, ZHENG S, NIXON KC & WANG X (2002)
Archaefructaceae, a new basal angiosperm family. Science 296, 899-904.

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