Vor den ersten Säugetieren, bevor Dinosaurier die Erde durchstreiften, wuchs in Gondwana, einem riesigen Kontinent der südlichen Hemisphäre, eine Pflanze.
Fast 280 Millionen Jahre später, im heutigen Brasilien, haben Wissenschaftler die fossilen Überreste dieser Pflanze als frühes Mitglied einer Linie identifiziert, die Cycads oder Cycadales genannt wird und bis heute andauert. Die Entdeckung erweitert das wissenschaftliche Verständnis der Widerstandsfähigkeit dieser Pflanzen, die durch zwei Massensterben fortbestanden hat.
“Die vegetative Anatomie dieser Pflanze ist bemerkenswert ähnlich wie heute”, sagte Rafael Spiekermann, Doktorand am Senckenberg Forschungsinstitut und Naturhistorischen Museum in Deutschland und Hauptautor eines Papiers, das das Fossil in der Zeitschrift Review beschreibt der Paläobotanik und Palynologie.
Die erhaltene Art wurde Iratinia australis genannt; “Australis” ist lateinisch für “Süden” und das Fossil stammt aus dem südlichen Teil einer Gesteinsschicht, die als Irati-Formation bekannt ist. Es ist ein kleines Stück Holz – etwas mehr als fünf Zoll lang, ungefähr 2,5 Zoll im Durchmesser -, aber das war genug, um zu sehen, dass es die Hauptmerkmale mit den heute lebenden Pflanzen teilt.
“Wenn Sie heute mit einer Machete eine Cycadale schneiden”, sagte Herr Spiekermann, “werden Sie das gleiche anatomische Muster sehen, das Sie in unserem Fossil sehen können.”
Die überlebenden Cycadales werden oft als “lebende Fossilien” bezeichnet, ähnlich wie die heutigen Coelacanth-Fische, die viele der gleichen Eigenschaften wie die Ahnenfische von vor Hunderten von Millionen von Jahren aufweisen.
Diese Linie erlebte zwei Kataklysmen, als das meiste Leben vom Planeten getötet wurde. Die erste ereignete sich am Ende der geologischen Periode des Perm vor 250 Millionen Jahren und wird oft als das große Sterben bezeichnet. Es war das größte Massensterben in der Geschichte der Erde und öffnete die evolutionäre Tür zum Aufstieg der Dinosaurier. Das andere war das Aussterben vor 66 Millionen Jahren, das das Zeitalter der Dinosaurier beendete.
“Es ist eine wirklich lange Geschichte auf der Erde”, sagte André Jasper, Biologieprofessor an der Universität des Taquari-Tals in Brasilien und Autor des Papiers. „Man kann es finden, diese Art von Pflanze, in Australien, in Asien, in Afrika, in Amerika. Es hat sich auf der ganzen Welt verbreitet. “
Cycadales dominierten nie das Pflanzenreich, obwohl sie an bestimmten Orten gediehen sind. Ihre Blütezeit war vor mehr als 120 Millionen Jahren, bevor sie und sogar ältere Pflanzen wie Nadelbäume vom Aufkommen blühender Pflanzen überholt wurden, die sich schneller vermehrten und sich an veränderte ökologische Nischen anpassten.
“Diese Typen waren Dinosaurierfutter”, sagte Dennis Stevenson, emeritierter leitender Kurator am New York Botanical Garden und Experte für Cycadales, der nicht an der Forschung beteiligt war.
Cycadales sind jedoch nie verschwunden, und heute gibt es etwa 350 Arten. Am bekanntesten ist vielleicht die Sagopalme, eine Zierpflanze, die wie eine kleine Palme aussieht, aber eigentlich keine Palme ist.
Vielmehr besitzt eine Sago-Palme wie alle Cycadales eine charakteristische Struktur von Venen, die von ihren Blättern durch ihren Stamm verlaufen. Die fossilen Cycadales bewahren auch dieses Merkmal, das als Gürtelblattspuren bezeichnet wird.
Das Iratinia australis-Fossil wurde vor einigen Jahrzehnten ausgegraben. Aufgrund seiner Blattformen identifizierten Botaniker es fälschlicherweise als zu einer anderen Gruppe von Pflanzen gehörend, die als Lycopsiden bekannt sind. Zu dieser Zeit gab es in diesem Teil von Gondwana zahlreiche Lykopsiden, so dass das Fossil nicht viel Beachtung fand, bis Herr Spiekermann, der an seiner Doktorarbeit über Lykopsiden arbeitet, genauer hinschaute.
“Ich habe eine ganz andere Anatomie gesehen”, sagte Herr Spiekermann.
Einige versteinerte Blätter der gleichen Zeit, von denen angenommen wurde, dass sie Teile von Cycadale-Pflanzen sind, wurden zuvor in China gefunden. Aber dies war der erste Blick auf den holzigen Teil einer so alten Cycadale.
“Die anatomischen Details sind einfach erstaunlich”, sagte Dr. Stevenson. “Ich denke, es ist das, wovon jeder Paläobotaniker träumt – und das erste, das in den Felsen des ehemaligen Gondwana identifiziert wurde.”
Die weit verbreitete geografische Verteilung lässt darauf schließen, dass es Cycadales schon damals schon eine Weile gab.
“Die Idee ist, Wow, wir haben eines dieser Dinge hier in Brasilien und das andere in China”, sagte Dr. Stevenson. “Diese Leute müssen viel älter sein als das, was wir bisher im Fossilienbestand haben, um überall auf der Erde zu sein.”
William A. DiMichele, Kurator für Paläobotanik am Smithsonian National Museum of Natural History, der nicht an der Forschung von Iratinia australis beteiligt war, sagte, dass die Entdeckung Teil eines Trends war, dass sich alte Pflanzen als noch älter herausstellten.
“In den letzten 10 bis 15 Jahren gab es viele Entdeckungen von Pflanzen, die deutlich früher auftauchten, als bisher angenommen wurde”, sagte er.