Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die frühen Verwandten der Blütenpflanzen - Röntgenbilder von fossilen Samen

22.11.2007
Die Entstehung der Blütenpflanzen gilt als grosses Mysterium der Botanik.

Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Paul Scherrer Instituts (PSI) in der Schweiz hat in der heutigen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "Nature" Ergebnisse veröffentlicht, welche die kontrovers diskutierte Frage neu beleuchten.

Anhand von fossilen Pflanzensamen, die mit neuen dreidimensionalen und zerstörungsfreien bildgebenden Verfahren untersucht wurden, können die Wissenschaftler eine frühere Theorie bestätigen, die durch molekulargenetische Analysen in Zweifel gezogen wurde.

Es gleicht der Suche nach dem Heiligen Gral: Seit über hundert Jahren rätseln die Botaniker, wie sich die Blütenpflanzen, die heute artenreichste Pflanzengruppe auf der Erde, vor rund 130 Millionen Jahren entwickelt haben könnten. Für Diskussionsstoff sorgt vor allem, dass molekulargenetische und phänomenologische Untersuchungen widersprüchliche Antworten liefern. Eine zentrale Rolle in dieser Diskussion spielen die Gnetophyten, zapfentragende Samenpflanzen, von denen es inzwischen nur noch wenige exotische Arten gibt. Studiert man die Morphologie (Gestaltlehre) der heute lebenden Arten und die Überreste von fossilen Pflanzen aus erdgeschichtlicher Zeit, dann deutet vieles darauf hin, dass die Gnetophyten mit den Blütenpflanzen und den Bennettitales, einer ausgestorbenen artenreichen Pflanzengruppe, eng verwandt sind. Diese drei Gruppen würden demnach gemeinsam die Übergruppe der sogenannten Antophyten bilden. Genetische Untersuchungen hingegen liessen den Schluss zu, dass die Gnetophyten mit den Nadelhölzern (Koniferen) verwandt sind. Die korrekte Einordnung der verschiedenen Gruppen ist entscheidend, weil sich daraus die Entwicklungsgeschichte der Blütenpflanzen ableiten lässt.

Gut erhaltene Überreste - bisher wenig beachteter Schatz

Das internationale Forschungsteam mit Beteiligung des PSI stützt nun mit seinen Resultaten die angezweifelte Antophyten-Hypothese: Die Wissenschaftler haben fossile Pflanzensamen aus Portugal und Nordamerika untersucht. Dabei handelt es sich um verkohlte, aber noch sehr gut erhaltene Überreste, die zwischen 70 und 120 Millionen Jahre alt sind. Zu dieser Zeit gab es auf der Erde viel mehr Pflanzenarten als heute. Diese ausgestorbenen Arten stellen einen bisher noch wenig beachteten Schatz dar, der ganz neue Einblicke in die Verwandtschaftsverhältnisse der verschiedenen Pflanzengruppen ermöglicht.

Markant verbesserte Bildgebung - klar, präzis und schneller

Die Wissenschaftler haben für ihre Studie die Samen an der TOMCAT-Strahllinie der Synchrotron Lichtquelle Schweiz (SLS) am PSI analysiert. Mit Hilfe einer neuen Phasenkontrast-Methode - genannt MBA - konnten sie die innere Struktur der Samen zerstörungs¬frei abbilden. Im Vergleich zur gängigen Mikrotomografie mit Synchrotronstrahlung basiert die Phasenkontrast-Methode auf der Beugung der Röntgenstrahlung. Dadurch können auch Untersuchungsobjekte selbst mit geringen Kontrastunterschieden klar und präzis abgebildet werden. Den Forschern kam dabei zugute, dass die an sich seit längerem bekannte Methode am PSI markant verbessert werden konnte: Für eine einzelne Messung benötigt man nicht mehr mehrere Stunden wie früher, sondern nur noch wenige Minuten.

Die Bildaufnahmen der fossilen Samen bestätigen nun, dass Gnetophyten, Bennettitales und Blütenpflanzen viele ähnliche Eigenschaften haben und demnach eng verwandt sein müssen. Diese drei Pflanzengruppen haben also gemeinsame Vorfahren, die sich bereits vor der Entstehung der eigentlichen Blütenpflanzen von den Nadelhölzern (wie Tannen, Fichten, Kiefern) abgespalten hatten.

Quelle: Nature, Band 450, Nummer 7169, 22. November 2007; www.nature.com/nature

Für weitere Auskünfte:
Dr. Marco Stampanoni, Labor für Synchrotronstrahlung, PSI; Telefon +41 (0)56 310 47 24; marco.stampanoni@psi.ch

Prof. Dr. Else Marie Friis, Swedish Museum of Natural History, Stockholm; Telefon +46 8 519 541 55, else.marie.friis@nrm.se

Beat Gerber | idw
Weitere Informationen:
http://www.psi.ch/medien/medien_news.shtml

Weitere Berichte zu: Blütenpflanzen Gnetophyten Pflanzengruppe Samen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften