Erster fossiler Nachweis von Transferzellen bei bedecktsamigen Pflanzen (Angiospermien)
Seit ihrer Entdeckung in den späten sechziger Jahren sind sogenannte Transferzellen bei den verschiedensten Pflanzengruppen in den unterschiedlichsten Geweben gefunden worden. Im Elektronenmikrospkop sind sie leicht an den zahlreichen Einstülpungen ihrer inneren Zellenwand zu erkennen. Sie finden sich dort, wo Stoffe transportiert werden, wobei die Oberflächenvergrößerung der inneren Zellwand einer Funktionsoptimierung entspricht. Dieses Prinzip findet man auch in der menschlichen Lunge (Lungenbläßchen). Derartige Transferzellen sind in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Hartmut H. Hilger vom Institut für Biologie, Sytematische Botanik und Pflanzengeographie, nun erstmals bei 50 Millionen Jahre alten Fossilien, genauer in Resten von Früchten gefunden worden, was sehr überraschend ist, weil sich Zellen und ihre Teile nur äußerst selten über so lange Zeit erhalten.
Transferzellen
Die Fossilien können einer kleinen Pflanzengruppe tropischer Bäume und Sträucher zugeordnet werden, nämlich den Ehretiaceae. Ehretiaceae sind nahe Verwandte der Vergißmeinnicht-Gewächse, sie waren im sehr viel wärmeren Eozän auch in Europa verbreitet. Das heutige Vorkommen dieser Pflanzengruppe in Nordamerika und Ostasien (man nennt dies eine 'Disjunktion') erklärt sich aus der Klimaabkühlung während des Tertiärs und dem Auseinanderdriften der Kontinente Nordamerika und Eurasien.
Die Transferzellen selbst konnten sich nur aus zwei Gründen über so lange Zeit erhalten: Wichtig dafür war zum einen der Fundort, die Fossillagerstätte London Clay Flora in England, die bekannt für die besonders gute Erhaltung organischen Materials ist. Des weiteren ist die Fruchtmorphologie für die fossile Überlieferung der Transferzellen verantwortlich. Bei den Ehretiaceae besteht die Samenschale aus spezialisierten Zellen und die Samen wiederum befinden sich - wie bei einer Kirsche - in einem harten Steinkern. Dieser Steinkern schützt die Samen normalerweise während der Darmpassage, nachdem beispielsweise ein Vogel die Früchte gegessen hat. Ausnahmsweise ermöglichte er aber auch, daß die subzellulären Strukturen der Transferzellen während der letzten 50 Millionen Jahre nicht zerstört worden sind.
Die Funktion von Transferzellen in den unterschiedlichen Pflanzengruppen ist so vielfältig wie ihr Vorkommen in unterschiedlichen Geweben. Natürlicherweise dienen sie den Ehretiaceae dazu, während der Keimung möglichst schnell Wasser aufzunehmen, so daß der Same quellt und auf diese Weise den Steinkern entlang von Sollbruchstellen zerstört.
Die richtige systematische Einordnung von Fossilien gestaltet sich besonders bei Pflanzen, bei denen ähnliche Merkmale immer wieder parallel ('konvergent') entstanden sind, als schwierig. Kann ein systematischer Botaniker aber auf derart gut erhaltene Fossilien mit subzellulären Strukturen zurückgreifen, dann kann die systematische Stellung häufig sehr präzise geklärt werden.
Informationen: Dr. Marc Gottschling, Fachbereich Geologische Wissenschaften, Fachrichtung Palaeontologie, Malteser Strasse 74-100, Haus D (Post), Haus C (Raum 0.06), 12249 Berlin-Lankwitz, Tel.: 030/838-70808, Fax: 838-70745, E-Mail: caix@zedat.fu-berlin.de
Ausgewählte Literatur: Diane N., H.H. Hilger & M. Gottschling: Transfer cells in the seeds of Boraginales. Bot J Linn Soc 140: 155-164, 2002.
Gottschling M., N. Diane, H.H. Hilger & M. Weigand : Von Pflanzen und Geologie. - In: Böse M., H. Keupp (eds.): Der belebte Planet (Berliner Geowiss Abh, Suppl). Berlin: FU Berlin, FB Geowissenschaften, 2002.
Gottschling M. & H.H. Hilger: Phylogenetic analysis and character evolution of Ehretia and Bourreria (Ehretiaceae, Boraginales) based on ITS1 sequences. Bot Jahrb Syst 123: 249-268, 2001.
Gottschling M. & H.H. Hilger: First fossil record of transfer cells in angiosperms. Amer J Bot 90: 957-959, 2003.
Gottschling M., H.H. Hilger, M. Wolf & N Diane: Secondary structure of the ITS1 transcript and its application in a reconstruction of the phylogeny of Boraginales. Pl Biol 3: 629-636, 2001.
Gottschling M., D.H. Mai & H.H. Hilger: The systematic position of Ehretia fossils (Ehretiaceae, Boraginales) from the European Tertiary and implications for character evolution. Rev Paleobot Palynol 121: 149-156, 2002.
