Scientias · Wetenschap

Rood pigment hielp planten mogelijk woestijnen te veroveren

Betalaïnen, de rode pigmenten die onder andere bieten hun kleur geven, speelden mogelijk een cruciale rol in de evolutie van planten, waardoor ze droge omstandigheden konden verdragen en zich konden aanpassen aan woestijnomgevingen.

Onderzoekers van de University of Michigan suggereren dat betalaïnen planten hielpen om droogte te weerstaan, wat de weg vrijmaakte voor verdere aanpassingen zoals wateropslag in dikkere bladeren en stengels. Deze pigmenten komen voor binnen de Caryophyllales, een plantengroep met veel droogteresistente soorten zoals cactussen. Het is bekend dat deze planten onder stress, zoals droogte of zoutaanslag, meer betalaïnen produceren, wat suggereert dat de pigmenten bescherming bieden tegen schadelijke stoffen en mogelijk wateropname bevorderen.

De studie analyseerde genetische gegevens, levende plantkenmerken en fossiele informatie van meer dan 4400 Caryophyllales-soorten. Hieruit bleek dat betalaïnen minstens vier keer onafhankelijk binnen deze groep zijn ontstaan. Planten die betalaïnen produceerden, maakten vaker de overstap naar droge gebieden; 75% van de droogtetolerante soorten had het pigment, oplopend tot 85% bij soorten uit hete en droge gebieden. Dit sterke verband ondersteunt het idee dat betalaïnen hielpen bij het verdragen van droge omstandigheden.

Vervolgens ontwikkelden zich vetplanten (succulenten), die water opslaan in vlezige delen. Dit is een kostbare aanpassing, maar 97% van de onderzochte succulente soorten bleek betalaïnen te hebben. Succulentie ontstond vaker in evolutionaire lijnen met betalaïnen, wat suggereert dat het pigment eerst de intrede in droge gebieden faciliteerde, waarna grotere aanpassingen zoals succulentie voordelig werden. Hoewel er ook Caryophyllales-planten zonder betalaïnen in droge gebieden leven, en de precieze beschermingsmechanismen nog onbekend zijn, benadrukt de studie de waarschijnlijke evolutionaire rol van betalaïnen bij de aanpassing van deze plantengroep aan extreme omstandigheden.

AI-samenvatting op basis van de bron.