Een paar jaar geleden onderzocht promovendus Nathan Jud van de Universiteit van Maryland routinematig een aantal oude plantenfossielen in de collecties van het Smithsonian Natural History Museum, toen een ervan hem opviel.
"Het zag eruit als een klein stukje varen, dus ik probeerde een beetje van de rots die het bedekte te verwijderen om een idee te krijgen van wat voor soort varen het was, " zegt hij. “Maar hoe meer van de rots ik van het oppervlak zou tillen, hoe meer fossiel ik begraven vond. Wat ik dacht dat een klein stukje van een blad was geweest, bleken eigenlijk twee te zijn, met elkaar verbonden. "
Terwijl hij zich inspande om de rots voorzichtig af te schilferen zonder het fossiel te beschadigen, merkte hij een reeks merkwaardige kenmerken op die suggereerden dat de bewaarde plant geen gewone varen was: het had een gesloten netwerk van aders, in plaats van een reeks vertakte aders die van elkaar afgesplitst waren andere zonder terug te komen, en aan de uiteinden waren er kleine structuren genaamd glandulaire tanden, gebruikt om overtollig water af te werpen.
"Uiteindelijk realiseerde ik me dat dit helemaal geen varen was, maar een soort vroegbloeiende plant, " zegt hij. De functies zouden helemaal niet ongewoon zijn in een plant die vandaag buiten groeit. Het feit dat ze voorkomen in een fossiel uit de vroege Krijtperiode, is echter opmerkelijk. Op ergens tussen de 125 en 115 miljoen jaar oud, is dit fossiel, beschreven in een artikel dat Jud vandaag in het American Journal of Botany publiceerde, een van de oudste bloeiende planten ooit gevonden in Noord-Amerika.
Bloeiende planten - die repliceren met seksuele structuren (bijv. Bloemen) om zaden te produceren - domineren nu de planeet, maar gedurende de eerste 300 miljoen jaar van het bestaan van planten, ongeveer 450 miljoen jaar geleden, behoorden de enige soorten vegetatie tot de oudere, meer primitieve families, zoals algen, mossen en varens, die zich allemaal voortplanten met sporen in plaats van zaden, of gymnospermen, die zaden produceren maar geen bloemen.
Tijdens het vroege Krijt begonnen enkele van de eerste primitieve bloeiende planten te evolueren. Onderzoekers weten dat de laag waarin dit nieuwe fossiel werd gevonden dateert uit deze periode vanwege een paar factoren: Pollenanalyse (waarbij rekening wordt gehouden met de chemische samenstelling van pollen ingebed in de omliggende rots) en ook studie van het omliggende sediment zelf. Dezelfde laag heeft eerder verschillende andere bloeiende plantenfossielen van een vergelijkbare leeftijd geproduceerd - samen zijn ze de oudste ooit ontdekt in Noord-Amerika - maar dit is het oudste voorbeeld van een eudicot, een groep die wereldwijd ongeveer 70 procent van de bloeiende planten omvat vandaag die een kenmerkend gevormde pollenstructuur delen.
Vergeleken met de andere fossielen in dezelfde laag, is deze vooral opmerkelijk vanwege zijn afgeleide eigenschappen, anatomische kenmerken waarvan eerder werd gedacht dat ze zich veel recenter in bloemen hadden ontwikkeld. Hun bestaan zo lang geleden suggereert dat sommige vroege planten eigenlijk behoorlijk complex waren.
"Toen ik het met levende planten vergeleek, besefte ik dat het opmerkelijk veel leek op de bladeren van een bepaalde groep moderne papavers, " zegt Jud. "Ik had niet verwacht een groep te zien die ogenschijnlijk modern is in een verzameling die zo oud is." Het feit dat deze functies zo lang geleden bestonden, zowel in deze plant als in andere oude fossielen die onlangs in China zijn opgegraven, vertelt ons dat de evolutie van de bloei planten (die Charles Darwin beroemd een 'afschuwelijk mysterie' noemde) gebeurden niet geleidelijk, maar vonden in plaats daarvan zeer snel plaats tijdens een smal tijdsinterval in de vroege Krijtperiode tussen de bloei van planten voor het eerst en de datum van dit fossiel.
Het fossiel lijkt het meest op een moderne subfamilie van papavers genaamd Fumarioideae, waartoe het bloedende hart behoort (hierboven). Afbeelding via Wikimedia Commons / Wuzur
Er is ook een veel recentere geschiedenis van dit fossiel dat net zo fascinerend is. Jud deed een beetje onderzoek en ontdekte dat het in 1971 was opgegraven door een voormalige Smithsoniaanse curator, Leo Hickey, die verder ging naar Yale en stierf in februari voordat hij met Jud samenwerkte om het fossiel na al die jaren opnieuw te analyseren. Hickey had het gevonden tijdens een opgraving bij de Dutch Gap, in Virginia, in sedimenten die meer dan een eeuw eerder werden blootgesteld door bevrijde slaven die met geweld uit de Roanoke Island Freedmen's Colony werden gehaald en in augustus 1864 gedwongen werden een kanaal te graven .
Tijdens het graven legden ze oude, met fossielen gevulde rotsen bloot, en een paar decennia later, in de jaren 1870 en 1880, werkten wetenschappers daar om fossielen te verzamelen en enkele van de eerste fossiele collecties van het Smithsonian te maken. Later keerden Hickey en andere onderzoekers terug om resterende exemplaren te verzamelen.
Jud eerde deze recente geschiedenis bij het benoemen van de oude soorten die dit exemplaar vertegenwoordigt. " Potomac verwijst naar de Potomac Group-bedden waar het fossiel is gevonden, capnos is een verwijzing naar levende papavers die vrij veel op het fossiel lijken en apeleutheron is het Griekse woord voor vrijgelatenen, " zegt hij. "Dus de nieuwe plant krijgt de naam Potomacapnos apeleutheron: grofweg 'freedmen's klaproos van de Potomac.'"
