Slimme en snelle bloemen uit een diep verleden

De Wageningse ecologen Frank Berendse en Marten Scheffer analyseren dit in Ecology Letters. 

Tijdens het Krijt onderging het aardoppervlak één van de grootste wisselingen in vegetatiesamenstelling. En ook nog eens ongekend snel. Hoe kon dit, wilden de hoogleraren Frank Berendse, Natuurbeheer en plantenecologie, en Marten Scheffer, Aquatische ecologie, van Wageningen Universiteit. Zij zochten de verklaring in een heel andere richting dan de tot nu toe gangbare.

Begroeiingen voor het Vroege Krijt bestonden vooral uit naaktzadigen en varens. Zij werden grotendeels vervangen door een geheel nieuwe groep van planten: de bedektzadigen ofwel de bloemplanten. In het vroege Krijt – zo’n 125 miljoen jaar geleden – ontstonden de eerste bloeiende planten. Vrij snel daarna waren in de tropen de naaktzadigen volledig door de bedektzadigen verdrongen. En aan het eind van het Krijt (65 miljoen jaar geleden) was ook in een groot deel van de rest van de wereld het rijk van de bloemplanten definitief gevestigd. Alleen in het hoge noorden bleven – tot op de dag van vandaag – bossen met naaktzadigen bestaan.

De snelle toename van de geweldige diversiteit van bloemplanten – gekoppeld aan hun snelle verovering van de aarde – plaatste Charles Darwin voor één van zijn grootste puzzels. In een brief van 22 juli 1879 aan Joseph Hooker sprak hij van een “abominable mystery”. De grote diversiteit van fossiele bloemplanten uit het Late Krijt, terwijl er in die tijd van het Vroege Krijt nauwelijks fossielen bekend waren, leek volledig in strijd te zijn met zijn visie dat het ontstaan van nieuwe soorten slechts zeer geleidelijk kon plaatsvinden.

De grote vraag was hoe de massieve verandering van onze planeet zo ongekend snel heeft plaatsgevonden. Was het omdat vlak voor het Krijt de grote sauropoden verdrongen waren door de veel kleinere ornithischia dinosauriërs die systematisch alle kiemplanten van de naaktzadigen opaten? Of was het omdat de bloemplanten zich gelijktijdig ontwikkelden met veel insectensoorten die de bloemen konden bestuiven?

Volgens Berendse en Scheffer moeten we in een geheel andere richting denken. Zij stellen dat de bloemplanten in staat zijn geweest de wereld naar hun hand te zetten. Zij groeiden sneller en hadden dus meer voedingsstoffen nodig. In een wereld, arm aan voedingsstoffen en volledig beheerst door naaktzadigen, kwamen zij nauwelijks aan hun trekken. De naaktzadigen hielden de bodem arm met hun moeilijk afbreekbare strooisel, zodat de bloemplanten geen kans kregen. Maar op sommige plekken, waar de naaktzadigen tijdelijk waren verdwenen, bijvoorbeeld door overstromingen, branden of stormen, konden de bedektzadigen zo sterk in aantal toenemen dat ze in staat waren om met hun eigen, gemakkelijk afbreekbare strooisel de bodem te verrijken, en op die manier hun eigen omstandigheden te verbeteren.

De theorie van Berendse en Scheffer is dat daardoor een positieve terugkoppeling ontstond, waardoor de bloemplanten steeds sneller konden toenemen en in staat waren de naaktzadigen uit grote delen van de wereld te verdringen. Uiteindelijk leidde de grotere eetbaarheid van de bladeren en vruchten van de bloemplanten tot een geweldige toename van het aantal planteneters op aarde, en daarmee werd de weg geopend voor de snelle evolutie van zoogdieren en uiteindelijk het ontstaan van de mens.