Hoe de evolutie de fruitmand vulde

Evolutie

De grote rozenfamilie, waartoe ook abrikozen en peren behoren, is opnieuw geordend. Dat was moeilijk, omdat de vruchten zo sterk van elkaar verschillen.

De verre voorouder van appelbomen, aardbeienplanten en frambozenstruiken was een klein plantje dat groeide in het tijdperk van de dino’s. De vruchtjes van dit plantje waren hard en klein, zonder vruchtvlees. Honderd miljoen jaar later zijn de nazaten onherkenbaar veranderd. Sommige soorten hebben steenvruchten met harde pit geëvolueerd (pruimen en abrikozen), andere kregen juist vlezige vruchten met meerdere zaden (appels en peren) of meerdere, kleine vruchtjes met een enkele pit (bramen en frambozen).

Dit nieuwe scenario van de evolutie van de planten uit de rozenfamilie, de Rosaceae, presenteerden Chinese biologen vorige maand in Molecular Biology and Evolution. Ze baseerden hun reconstructie op DNA-analyse en onderzoek aan fossielen.

Van aardbei tot rozenbottel

De rozenfamilie is een bijzondere familie als het om vruchten gaat. Binnen andere bloemenfamilies zoals peulen, druiven en grassen lijken de vruchten bijna allemaal op elkaar. Maar rozenvruchten zijn ongekend divers. Op het oog totaal verschillende fruitsoorten horen allemaal tot de rozenfamilie: van aardbeien tot perziken, abrikozen, pruimen, appels, peren, rozenbottels, kersen, bramen en frambozen.

De rozenfamilie omvat ongeveer 3.000 verschillende soorten, verdeeld over zo’n 100 geslachten en 3 onderfamilies. Maar mede doordat de vruchten er zo verschillend uitzien, is het botanici nooit gelukt precies vast te stellen wie met wie verwant is.

De Chinezen maakten een nieuwe stamboom op basis van DNA-gegevens. Van vijf planten was de complete genvolgorde (genoom) al bepaald: de bosaardbei, appel, peer, perzik en ‘Japanse abrikoos’. Daar voegden de Chinezen de summierdere DNA-gegevens van 124 soorten aan toe.

De onderzoekers hebben de nieuwe stamboom op fossielen geijkt. Daaruit blijkt dat de rozenfamilie ontstond op de grens van het Vroege en Late Krijt, ongeveer 100 miljoen jaar geleden.

De typische grote vruchten met veel vruchtvlees ontstonden op twee manieren, uit verschillende delen van de bloem. Bij de steenvruchten met harde pit (zoals pruimen) werd de binnenste laag van de vrucht hard en stug, terwijl de middelste vruchtlaag tot vlezig en sappig vruchtvlees evolueerde. Het aantal hokken in het vruchtbeginsel nam af van vijf tot één: de kern van de pit. Bij vruchten met meerdere zaden, zoals appels, peren en mispels (Maleae), is de bloembeker aan de basis van de bloem uitgegroeid tot een vlezig omhulsel van de vrucht.

Het viel de Chinezen op dat de voorouders van appels en peren verschenen tijdens een klimaatcrisis, in de heetste periode op aarde, zo’n 55 miljoen jaar geleden (Eoceen). Het was gemiddeld acht graden warmer op aarde en de polen waren gesmolten.

    • Lucas Brouwers