De oudste landplanten (vervolg)

Stekelplanten 

In het Vroeg-Devoon (405 - 385 miljoen jaar geleden) ontstonden diverse andere groepen planten. Ze hadden gemeen dat ze vrij klein waren (niet hoger dan een halve meter) en eenvoudig van structuur.
Zo had de plant Sawdonia ornata geen blaadjes, maar wel stekels. De functie ervan was waarschijnlijk het vergroten van het oppervlak zodat gemakkelijker koolzuurgas uit de lucht opgenomen kon worden. De stekels worden ook wel blaadjes genoemd. Voor verdediging waren ze niet nodig want de eerste gewervelde dieren (de amfibieën) gingen pas in het Midden-Devoon het land op. Wel is het mogelijk dat de planten dichte struwelen vormden waarbij de stekels houvast gaven.
Een andere plant met stekels uit die tijd is Drepanophycus spinaeformis. Deze had een dikkere stam met forse stekelvormige blaadjes. Vaak worden de stammetjes gevonden zonder de stekels. In dat geval zijn er littekens te zien.

Uit de fossielen van de platgedrukte Devonische planten is meestal niet veel informatie te halen. Het determineren van deze zeer oude planten is erg moeilijk omdat er zo weinig te zien is aan de plant. Alleen maar stengels, vertakkingen en eventueel stekels. Als je geluk hebt, vind je sporangia. Dan is het vaak wel mogelijk de plant op naam te brengen. Verder is in enkele gevallen de cuticula bewaard gebleven. Daarvan kan na een chemische behandeling een microscopisch preparaat gemaakt worden, waarin b.v. cellen en huidmondjes te zien zijn.

Rhynie-chert

Over de bouw van zeer oude planten is men heel veel te weten gekomen na de ontdekking van een verkiezeld moerasje bij het Schotse plaatsje Rhynie, 40 km n.w. van Aberdeen.
Zo'n 400 miljoen jaar geleden, in het begin van het Devoon, was ter plekke een soort Yellowstonepark, met vulkanen en geisers. Sommige geisers spoten om de paar jaar kokend, kiezelhoudend water, waardoor de aanwezige vegetatie, inclusief de onderliggende veenlagen, verkiezelden. De fossielen in deze zg. Rhynie-chert zijn zo perfect dat de aanwezige planten tot op de cel nauwkeurig bestudeerd kunnen worden. Van de fossielhoudende steen kunnen zeer dunne plaatjes geslepen worden, die onder de microscoop bekeken kunnen worden.

In de afbeelding is de doorsnede van een stengeltje van de meest voorkomende plant, Rhynia, te zien. De diameter van de stengel is in werkelijkheid 1,3 mm. Ook huidmondjes, compleet met de twee sluitcellen, zijn bewaard gebleven. De conserveringstoestand is buitengewoon goed.
Rhynia staat heel dicht bij de oerplant waarvan de meeste moderne planten uiteindelijk afstammen.

Een andere veel in de Rhynie-chert voorkomende plant is Asteroxylon, een zeer vroege wolfsklauwachtige. In de afbeelding zijn de met ringen en spiralen verstevigde houtvaten van deze plant te zien.

Van een derde plant, Horneophyton, worden vaak de sporangia en de sporen gevonden. Kenmerkend voor hogere planten is dat de sporen in viertallen gevormd worden. Deze blijven enige tijd aan elkaar zitten in zg. tetraden. Ook de tetraden zijn gefossiliseerd.
Klik op de foto hiernaast om ze te zien. Een spore is ongeveer 50 duizendste millimeter in doorsnede.

De Rhynie-chert zit ook vol met fossiele schimmeldraden en schimmelsporen. Daarmee is aangetoond dat ook in die tijd de plantenresten al verteerden door de werking van schimmels. Verder zijn er ook veel kleine diertjes aangetroffen. Meestal zijn die kleiner dan 1 mm. Het gaat daarbij om o.a. mijten en springstaartjes. Momenteel is het onderzoek nog steeds in volle gang. De Rhynie-chert is voor de bestudering van de oudste planten even belangrijk als de Burgess-shale voor het dierlijk leven.

Verdere ontwikkelingen

Vanaf het Vroeg-Devoon komt de evolutie van de flora in een stroomversnelling. Was het aantal soorten in het Laat-Siluur nog op de vingers van twee handen te tellen, in het Vroeg- Devoon lukt dat op geen stukken na. Toch is ook dan het aantal soorten nog zeer beperkt en in veel gevallen bestaat de vegetatie op een bepaalde plek uit één soort of een zeer klein aantal soorten. Op de zeldzame
vindplaatsen van goed-geconserveerde vroeg-devonische planten zie je vaak dat één soort domineert en dat eventuele andere soorten er in kleine aantallen tussendoor voorkomen. De planten zijn nog steeds eenvoudig van structuur, zoals de Gosslingia uit de Brecon Beacons in Wales. Deze is iets jonger dan de planten uit de Rhynie-chert. Ook deze plant heeft geen blaadjes: het opnemen van koolzuurgas vond geheel in de stengels plaats. De uiteinden van de vertakkingen zijn spiraalvormig opgerold, een eigenschap die bij veel primitieve planten voorkomt.

Hoe verder het Devoon voortschrijdt, hoe meer vormen er optreden en hoe langer sommige plantensoorten worden. In het Midden-Devoon verschijnen boom'varens' van enkele meters hoog. In het Boven-Devoon ontstaat bij een aantal planten de mogelijkheid dikkere stengels te vormen door middel van secundaire diktegroei. Zo zien we houtige stammen verschijnen, die de planten de mogelijkheid bieden om tot bomen uit te groeien. In het Laat-Devoon zijn er al flinke bomen van b.v. 8 meter hoog.

In de loop van het Midden- en Laat-Devoon komen er ook meer soorten met blaadjes of bladachtige structuren. Die ontstonden doordat fijn vertakte stengels gingen 'verweven', d.w.z. dat er tussen de takjes bladweefsel ontstond waardoor de takjes verbonden raakten. Bij de varenachtige plant Rhacophyton uit het Laat-Devoon van België is dat nog niet het geval. Wel doen de vertakkingen al enigszins aan varenblaadjes denken. De sporangia van deze plant staan in clusters met een doorsnede van ongeveer 2,5 cm.

Zaadplanten

De oudste zaadplanten dateren uit het Laat-Devoon. Zaden worden gekenmerkt door het feit dat ze een omhulsel hebben. Bij Moresnetia (zo genoemd naar de plaats Moresnet bij de Belgisch-Nederlandse grens) is dat omhulsel nog niet eens helemaal gesloten. Het zit als een soort kelkje om het zaadje, waarbij de bovenkant van het zaad nog is te zien. Moresnetia is een van de oudste zaadplanten ter wereld en de oudste van Europa. Voorlopig tenminste, want er worden steeds nieuwe vondsten gedaan. In België worden bijzonder goed geconserveerde exemplaren gevonden, waarbij zelfs de zaadjes te zien zijn.

De oudste zaadplanten waren naaktzadigen want het zaad was nog niet ingesloten in een vruchtbeginsel. Uit dit soort planten hebben zich de vele soorten zaadvarens ontwikkeld die in het Steenkolenmoeras tijdens het Carboon groeiden. En een Moresnetia-achtige plant zal de stamouder zijn van alle moderne bloemplanten. Echt wel een plant om met eerbied te behandelen dus.

Hans Steur

Top