PlantEra – uråldriga växters strategier för överlevnad

Projektöversikt

Projektperiod: 2021 - pågående

Medverkande enheter vid museet: Paleobiologi

Detta projekt fokuserar på fossila växter från Sveriges mesozoikum, det vill säga trias, jura och krita (202-70 miljoner år gamla). Syftet är att få kunskap om utdöda växtgrupper, deras evolutionära förhållanden, fysiologi och deras anpassning till drastiska miljöförändringar. Vi har som mål att svara på frågan – varför överlevde vissa växter i tider av omfattande miljöförändringar och massutdöenden, medan andra dog ut?

Vi hoppas kunna svara på detta genom att i detalj jämföra fossila växter med deras nulevande släktingar. För ändamålet har vi byggt tre experimentella växthus med olika halter av CO₂, där vi odlar de närmsta släktingarna till växter som frodades i Sverige under dinosauriernas tid. Vi analyserar även organiska molekyler som eventuellt finns kvar efter årmiljoner, och även de mikroskopiska strukturerna i och på bladen. Tidigare testade metoder kombineras med nya tekniker där vi bland annat använder strålrören Balder och NanoMax vid synkrotronanläggningen i Lund, MAX IV där vi studerar spår av olika metaller och mineral i de fossila löven för att kunna urskilja händelseförlopp som till exempel vulkanism.

Projektbeskrivning

Insikten om att komplexa biomolekyler kan bevaras i det fossila arkivet under miljontals år är en relativt ny och revolutionerande upptäckt. Naturhistoriska riksmuseets imponerande samlingar av fossila växter från Sveriges mesozoikum (cirka 15 000 exemplar) är en viktig del i dessa studier. Växtfossilen hittas främst i kol- och lerlager från området kring Bjuv i Skåne, samma lera som bland annat används till Höganäskrus och klinkers. Dessa fossil utgör ett rikt arkiv över växtutveckling genom geologisk tid. Storskaliga studier av växtfossil över perioder med stora klimatförändringar, tillsammans med detaljerade 3D-analyser av mesozoiska kottar, frön samt sporer och pollen ger viktig information om anpassningar vid drastiska miljöförändringar.

Det slutliga målet är att få kunskap om de fysiologiska funktioner som styr växternas motståndskraft och överlevnad under ekologiska katastrofer, men även att reda på vilka växter som bäst passar i en framtida växthusvärld.

Finansiering

Detta projekt finansieras av Knut & Alice Wallenbergs stiftelse (KAW) projektet ‘PlantEra’ 2020.0145, samt av Naturhistoriska riksmuseet

Utvalda publikationer

• Vajda, V., McLoughlin, S., Slater, S.M., Gustafsson, O., Rasmusson, A.G., 2023. The ‘seed-fern’ Lepidopteris mass-produced the abnormal pollen Ricciisporites during the end-Triassic biotic crisis. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 627.
• Cavalcante, L., Barbolini, N., Bacsik, Z., Vajda, V., 2023. Analysis of fossil plant cuticles using vibrational spectroscopy: A new preparation protocol. Review of Palaeobotany and Palynology
• Slater, S.M., Bown, P., Twitchett, R.J. Danise, S. & Vajda, V. 2022. Global record of “ghost” nannofossils reveals plankton resilience to high CO2 and warming. Science 376: 853-856. https://doi.org/10.1126/science.abm7330 Länk till annan webbplats.
• Vajda, V., Pucetaite, M. & Steinthorsdottir, M. 2021. Geochemical fingerprints of Ginkgoales across the Triassic-Jurassic boundary of Greenland. International Journal of Plant Sciences 182(7). https://doi.org/10.1086/715506 Länk till annan webbplats.
• Slodownik, M., Vajda, V. & Steinthorsdottir, M. (2021). Fossil seed fern Lepidopteris ottonis from Sweden records increasing CO2 concentration during the end-Triassic extinction event. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 564, 110157. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.110157 Länk till annan webbplats.
• Qu, Y., Yin, Z., Kustatscher, E., Nützel, A., Peckmann, J., Vajda, V., Ivarsson, M. 2023: Traces of Ancient Life in Oceanic Basalt Preserved as Iron-Mineralized Ultrastructures: Implications for Detecting Extraterrestrial Biosignatures. Astrobiology