Het vorige artikel ging over de naaktzadige planten en dit dus over de bedektzadigen. Ik vind bloemplanten eigenlijk een duidelijker naam want de bloemen zijn het meest opvallende deel van deze planten. Maar je kunt natuurlijk moeilijk volhouden dat naaktzadigen geen bloemen hebben, ook al vallen ze minder op. Dus hebben we het toch maar over bedektzadigen.
Darwin noemde het ontstaan van bedektzadigen een 'verbazingwekkend mysterie'. Sindsdien hebben veel geleerden zich over dit mysterie gebogen en zijn er veel nieuwe onderzoektechnieken ontwikkeld, maar opgelost is het raadsel nog steeds niet.

Een nachtorchis van dichtbij

Hoe ontstonden bedektzadigen?

Het probleem van Darwin was dat hij heel veel veranderingen zag ten opzichte van de naaktzadigen maar dat er niet of nauwelijks tussenstappen bekend waren. En eigenlijk hebben zijn opvolgers dat probleem nog steeds niet opgelost. Men gaat er nog steeds vanuit dat de naaktzadigen de voorlopers waren of misschien de zaadvarens. Men denkt dat secundaire diktegroei van de stam zich maar één keer ontwikkeld heeft, bij de zaadvarens. Dat is dus een 'vast' punt, maar daarna? Een nieuwe 'ontdekking' zoals de secundaire diktegroei kan in één keer gaan, maar of die ontdekking dan overleeft hangt in eerste instantie af van het feit of deze in de gegeven omstandigheden niet schadelijk is voor het overleven. Of de planten met bijvoorbeeld secundaire diktegroei zich kunnen uitbreiden, wordt pas daarna bepaald als er omstandigheden zijn of ontstaan waarbij deze eigenschap een voordeel is. Dus als er veel eigenschappen (bijna) tegelijk verandert, moet iedere stap in ieder geval 'niet schadelijk voor het overleven' zijn.

Bij de bedektzadigen is zo'n onwaarschijnlijke stap het volledig opsluiten van de vrouwelijke eicellen in de zaadhuid en de (latere) vrucht. Prima natuurlijk om het zaad te schermen tegen uitdrogen of tegen beschadiging door schimmels en bacteriën. Maar helaas kan de zaadcel er dan niet meer bij!
De volgende beschrijving van de oplossing is veel te kort door de bocht, maar geeft de essentie aan:
- het zaadcellen verschijnen drie(!) man sterk,
- de eerste zaadcel maakt een buis door de wand rond de eicel,
- de tweede versmelt met twee(!) speciale kernen binnen de eicel en zorgt zo voor de groei van de dooierzak,
- de derde zorgt voor de eigenlijke bevruchting.

Probeer dit maar eens in een evolutie schema te krijgen. Men suggereert wel dat de hele evolutie van de bedektzadigen zich heeft afgespeeld op één eiland of een groep eilanden waar weinig concurrentie was. Daardoor zouden kwetsbare tussenstappen toch in leven zijn gebleven.

Pluimvoetbij: een enthousiaste bloemen bezoeker

Succes van bedektzadigen

Toen de evolutie van de bedektzadigen eenmaal af was, ongeveer 140 miljoen jaar geleden, bleek het resultaat zeer, zeer succesvol. Rond 100 miljoen jaar geleden waren er al heel veel soorten en weer 35 miljoen jaar later hadden de bedektzadige loofbomen de coniferen en dergelijke weggedrukt. Op dit moment is het de duidelijk de belangrijkste plantengroep.

Wanneer de bedektzadigen de insecten hebben ingeschakeld als stuifmeel dragers is ook niet duidelijk, maar het moet minstens 100 miljoen jaar geleden zijn. Uit die tijd dateren namelijk fossielen van insecten in barnsteen die bezig zijn met bestuiving. Barnsteen is hars die uit een naaldboom is gedropen en daarna is versteend. Soms zit er een goed geconserveerd insect, een stukje bloem of iets dergelijks in de barnsteen.
Voor het inschakelen van insecten gebruikt de plant op de eerste plaats nectar, een zoete massa waar veel insecten van houden. Maar om te laten weten dat er wat te halen valt moet je reclame maken: de kleurige bloemen. Die kleuren zijn opvallend maar wel op de eerste plaats opvallend voor insecten. Wij krijgen met onze ogen eigenlijk geen goed beeld van de kleuren van een bloem.
Met name bijen (niet alleen de honingbijen) zijn sterk gebonden aan de bedektzadigen en men gaat er vanuit dat door specialisatie van wespachtige insecten op deze bloemplanten, de huidige bijensoorten zijn ontstaan.

Veel bedektzadigen hebben hun zaden bedekt met iets eetbaars. Dat is niet op de eerste plaats bedoeld voor de kiemplant ofschoon zo'n stukje rot vruchtvlees misschien helpt bij de kieming. Neen, de bedektzadigen proberen nog een keer dieren in te schakelen en dit keer om de zaden te verspreiden. Dieren moeten de vruchten verslepen en alleen het vruchtvlees op eten. Ze mogen ze eventueel begraven om later op te eten en ze dan vergeten. Waarschijnlijk nieuw is de methode waarbij het dier de hele vrucht op eet (vruchtvlees en zaad) maar het onbeschadigde zaad niet kan verteren. Dat zaad komt dan vanzelf op een plek ver van de oorspronkelijke groeiplaats. Er zijn zelfs zaden die maar moeilijk kiemen als ze niet eerst een reis door het darmkanaal gemaakt hebben.

Eén- en tweezaadlobbige bedektzadigen

De bedektzadigen worden meestal verdeeld in één- en tweezaadlobbigen. De tweezaadlobbigen kunnen waarschijnlijk weer verder onderverdeeld worden, de eenzaadlobbigen waarschijnlijk niet. Maar dat is hier niet zo belangrijk. De naam komt van de manier waarop het zaad kiemt: met één of met twee kiemblaadjes. Onze loofbomen zijn bijvoorbeeld allemaal tweezaadlobbig, terwijl bijv. grassen, zeggen en orchideeën eenzaadlobbig zijn. Het aantal kiemblaadjes is natuurlijk niet zo belangrijk, waarschijnlijk is het belangrijkste verschil dat de tweezaadlobbigen wel secundaire diktegroei hebben en de eenzaadlobbige niet. De meest bedektzadige bomen zijn dan ook tweezaadlobbig. Maar de palm is eenzaadlobbig en groeit alleen bovenin op de groeipunt, maar hij laat de aanzet van de bladeren verhouten zodat er toch een stam met een flinke diameter ontstaat.

Voor het determineren kun je kijken naar het blad: de eenzaadlobbigen hebben parallel lopende, niet vertakkende nerven.

Waarom en/of waardoor zijn er twee soorten bedektzadigen ontstaan? Wederom: men weet het niet. De eenzaadlobbigen moeten zich al heel kort na het ontstaan van de bedektzadigen, afgesplitst hebben. Mogelijk hadden ze de secundaire diktegroei toen niet nodig. Er wordt gesuggereerd dat ze toen waterplanten waren en dan heb je inderdaad niet veel aan secundaire diktegroei. Toch zit hier nog een heel verrassende kant aan. Vele miljoenen jaren eerder zijn de landplanten ontstaan door uit het water te kruipen. Al die tijd daarna hebben ze het water aan hun verre voorouders, de algen en wieren, gelaten. De bedektzadigen waren de eerste die weer waterplanten hadden! Maar of die echt een rol speelden in evolutie van de bedektzadigen en zo ja welke, dat weten we niet.

Grassen
De bloemplanten of bedektzadigen hebben tegenwoordig de meeste soorten. De top vijf binnen daarbinnen zijn:
- composieten 23.000 soorten
- orchideeën 22.000
- vlinderbloemen 20.000
- sterbladigen 13.000
- grassen 10.000
Deze cijfers komen van de Engelse Wikipedia, de Nederlandse geeft ongeveer dezelfde cijfers (zo'n 10%) verschil. Alleen het getal voor de sterbladigen (kleefkruid, walstro e.d.) is maar 7000. Geen idee wat de reden is.

In de top vijf staan dus twee eenzaadlobbigen terwijl wereldwijd van de bloemplanten ongeveer 75% bij de tweezaadlobbigen hoort. Voor heel veel dieren (inclusief de mensen) zijn direct of indirect de grassen de belangrijkste planten. De grassen zijn pas laat in de evolutie echt belangrijk geworden: ca. 60 miljoen jaar geleden rond de tijd dat de dinosaurussen uitstierven. Die combinatie zal wel niet toevallig geweest zijn. Bij de inslag van de beroemde komeet zijn ongetwijfeld ook veel grote planten en bomen gesneuveld. Dus allerlei planten moesten weer klein beginnen. Dat was niet gunstig voor de grote dinos, maar wel voor de kleine zoogdieren. En met de planten zijn die zoogdieren groter geworden zodat er geen plaats overbleef voor de dinos. Graanakker met lange rogge en kortere spelt

De zoogdieren waren natuurlijk op de eerste plaats planteneters. En veel planteneters die gras lusten, konden voorkomen dat het bos weer alles overgroeide. En tegelijk is het gras zo ongeveer de enige plant die het prima vindt als hij begraasd wordt, als de koe tenminste die opschietende berk vlakbij dan ook opeet! Zo houden de grazers hun eten en de grassen hun ruimte! De mensen hebben het allemaal even aangekeken en zijn toen massaal granen gaan eten, grassen dus.

Hiermee is deze serie ten einde. De evolutie eindigt hier natuurlijk niet, die gaat gewoon door. Ik had graag nog een aflevering geschreven over de evolutie in de toekomst, maar helaas is nou net de toekomst zo vreselijk moeilijk te voorspellen.

Jan van Dingenen - 2014

Naschrift

In deze serie "Evolutie van landplanten" zitten de volgende artikelen:
74. Evolutie van landplanten - 1. Inleiding
75. Evolutie van landplanten - 2. Na het begin van leven
76. Evolutie van landplanten - 3. Plant aan land
77. Evolutie van landplanten - 4. Sporen zaaien
78. Evolutie van landplanten - 5. Varens, boomvarens, zaadvarens
79. Evolutie van landplanten - 6. De eerste bossen
80. Evolutie van landplanten - 7. Naaktzadigen
81. Evolutie van landplanten - 8. Bedektzadigen of bloemplanten