Hoe de dood van dinosaurussen leidde tot een hausse aan druiven

Abonneer u op de Wonder Theory-nieuwsbrief van CNN. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.

CNN
—

Druiven zijn al duizenden jaren verbonden met het verhaal van de mensheid en vormen de basis voor… Wijn geproduceerd door onze voorouders Duizenden jaren geleden – maar dat zou volgens nieuw onderzoek misschien niet het geval zijn geweest als de dinosauriërs niet van de planeet waren verdwenen.

Toen een asteroïde 66 miljoen jaar geleden de aarde trof, vernietigde deze de enorme megafauna, waardoor de weg werd vrijgemaakt voor de bloei van andere organismen en planten in de nasleep.

Nu werpt de ontdekking in Colombia, Panama en Peru van gefossiliseerde druivenpitten, tussen de 19 miljoen en 60 miljoen jaar oud, licht op hoe deze bescheiden vrucht zich vestigde in de dichte bossen van de aarde en uiteindelijk een wereldwijde aanwezigheid vestigde. Volgens een studie van de exemplaren die maandag in het tijdschrift Nature Community is gepubliceerd, is een van de nieuw ontdekte zaden het oudste exemplaar van een plant uit de druivenfamilie die ooit op het westelijk halfrond is gevonden. Natuur planten.

“Dit zijn de oudste druiven die ooit in dit deel van de wereld zijn gevonden, en ze zijn een paar miljoen kleiner”, zegt Fabiani Herrera, hoofdauteur van het onderzoek en assistent-conservator bij de afdeling Paleobotanie van het Negaunee Center for Integrative Research van het Field Museum. in Chicago, zei in een verklaring: “Deze ontdekking is belangrijk omdat het aantoont dat druiven zich na het uitsterven van de dinosauriërs echt over de hele wereld begonnen te verspreiden.”

Net als de zachte weefsels van dieren zijn echte vruchten niet goed bewaard gebleven in het fossielenbestand. Maar de zaden, die waarschijnlijk in fossielen zullen veranderen, kunnen wetenschappers helpen begrijpen welke planten in verschillende stadia van de geschiedenis van de aarde bestonden, terwijl ze de levensboom reconstrueerden en oorsprongsverhalen vaststelden.

De oudste druivenpitfossielen die tot nu toe zijn gevonden, zijn ontdekt in India en dateren van 66 miljoen jaar geleden, ongeveer dezelfde tijd als het uitsterven van de dinosauriërs.

“We denken altijd aan dieren, aan dinosaurussen, omdat zij degenen waren die het zwaarst getroffen werden, maar het uitsterven had ook een grote impact op planten,” zei Herrera. “Het bos heeft zichzelf gereset op een manier die de samenstelling van de planten heeft veranderd.”

Herrera’s promotor, Stephen Manchester, die ook een van de hoofdauteurs is van de nieuwe studie, heeft onderzoek gepubliceerd naar druivenfossielen gevonden in India. Dit onderzoek inspireerde Herrera om zich af te vragen waar andere druivenpitfossielen gevonden zouden kunnen worden, zoals in Zuid-Amerika, ook al zijn ze daar nooit gevonden.

“Druiven hebben een uitgebreid fossielenbestand dat zo’n 50 miljoen jaar teruggaat, dus ik wilde druiven ontdekken in Zuid-Amerika, maar het was zoeken naar een speld in een hooiberg,” zei Herrera. “Ik ben al sinds mijn studententijd op zoek naar de oudste druiven op het westelijk halfrond.”

Herrera en co-auteur van het onderzoek Monica Carvalho, assistent-curator van het Museum of Paleontology van de Universiteit van Michigan, deden in 2022 veldwerk in de Colombiaanse Andes toen Carvalho een fossiel ontdekte. Het bleek een 60 miljoen jaar oud fossiel van een druivenpit vast te zitten in een rots, en het is een van de oudste ter wereld en de eerste die in Zuid-Amerika is gevonden.

“Ze keek me aan en zei: ‘Fabianni, druiven!’ Toen keek ik naar hem en zei: ‘Oh mijn God.’ Het was zo spannend”, zei Herrera.

Hoewel het fossiel klein is, hielpen zijn vorm, grootte en andere kenmerken het duo om het als een druivenpit te identificeren. Toen ze terugkeerden naar het laboratorium, voerden de onderzoekers CT-scans uit om de interne structuur ervan te bestuderen en hun bevindingen te bevestigen.

Ze noemden de nieuw ontdekte soort Lithouva susmanii, of ‘Susman’s steendruif’, ter ere van Arthur T. Susman, die een voorstander was van de Zuid-Amerikaanse paleobotanie in het Field Museum.

“Deze nieuwe soort is ook belangrijk omdat het een Zuid-Amerikaanse oorsprong ondersteunt voor de groep waarin de gewone druif Vitis is geëvolueerd”, zegt Gregory Stahl, een van de auteurs van het onderzoek van het National Museum of Natural History.

De rotsen werden afgezet in oude meren, rivieren en kustgebieden, zei Herrera.

“Om naar zulke kleine zaadjes te zoeken, splitste ik elk stuk steen dat in het veld beschikbaar was,” zei hij, eraan toevoegend dat de moeilijke zoektocht “het leuke deel van mijn werk als paleobotanist is.”

Dankzij deze ontdekking voerde het team meer veldwerk uit in Zuid- en Midden-Amerika en ontdekte het negen nieuwe soorten fossiele druivenpitten die vastzaten in sedimentair gesteente. Door de afstamming van oude zaden te traceren naar hun moderne tegenhangers van druiven, realiseerde het team zich dat iets de planten in staat stelde te bloeien en zich te verspreiden.

Het team veronderstelde dat het uitsterven van dinosauriërs leidde tot een verandering in de gehele bosstructuur.

“Het is bekend dat grote dieren, zoals dinosaurussen, de ecosystemen om hen heen veranderen. Wij geloven dat als er grote dinosaurussen door het bos zouden zwerven, ze waarschijnlijk bomen zouden kappen, waardoor de bossen opener zouden blijven dan ze nu zijn”, zei Carvalho.

Na het verdwijnen van de dinosauriërs raakten tropische bossen bedekt met grassen en vormden zich lagen bomen die de onderlaag en de dekking van bomen vormden. Deze dichte bossen maakten het moeilijk voor planten om licht te krijgen, en ze moesten met elkaar concurreren om hulpbronnen. De onderzoekers zeiden dat de klimplanten een voordeel hadden en gebruikten dit om dekking te bereiken.

“In het fossielenbestand begonnen we rond deze tijd meer planten te zien die wijnstokken gebruikten om in bomen te klimmen, zoals druiven”, zei Herrera.

Ondertussen, toen een verscheidenheid aan vogels en zoogdieren zich over de aarde begon te verspreiden nadat de dinosauriërs waren verdwenen, hebben ze waarschijnlijk ook bijgedragen aan de verspreiding van druivenpitten.

Het bestuderen van de zaden vertelt het verhaal van de verspreiding, aanpassing en uitsterving van de druif gedurende duizenden jaren, en toont zijn veerkracht in andere delen van de wereld, ondanks zijn verdwijning uit Midden- en Zuid-Amerika in de loop van de tijd.

Veel van de fossielen worden geassocieerd met moderne druiven, terwijl andere worden geassocieerd met verre verwanten of druiventrossen afkomstig uit het westelijk halfrond. Sommige fossiele soorten zijn bijvoorbeeld terug te voeren op druiven die tegenwoordig alleen in Azië en Afrika voorkomen, maar het is onduidelijk waarom druiven in Midden- en Zuid-Amerika zijn uitgestorven, zei Herrera.

“Nieuwe fossiele soorten vertellen ons een turbulente en complexe geschiedenis,” zei hij. “We beschouwen diverse, moderne regenwouden meestal als een ‘museummodel’, waarin alle soorten zich in de loop van de tijd ophopen. Uit ons onderzoek blijkt echter dat uitsterven een belangrijke factor is geweest in de evolutie van regenwouden. Nu moeten we “de oorzaak van deze uitstervingen in de afgelopen zestig miljoen jaar vaststellen.”

Herrera wil op zoek gaan naar andere voorbeelden van fossiele planten, zoals zonnebloemen, orchideeën en ananassen, om te zien of ze in oude tropische bossen voorkomen.

Door de oorsprong en aanpassingen van planten in het verleden te bestuderen, kunnen wetenschappers begrijpen hoe zij met de klimaatcrisis zijn omgegaan.

“Ik hoop alleen dat de meeste levende plantenzaden zich snel aanpassen aan de huidige klimaatcrisis. Het fossielenbestand van zaden vertelt ons dat planten veerkrachtig zijn, maar mogelijk volledig van een heel continent verdwijnen”, zegt Herrera.