Directional trend of floral evolution

Summary

A directional trend of floral evolution, due to the selective activity of pollinating insects, birds and bats, is here described and discussed. Six clearly distinguishable levels in the evolution of flower types are correlated with six corresponding stages of sensory development of pollinating insects (Figs. 1, 2). This sequence of floral evolution was used for classification of present-day flower types (Fig. 4), and for identification of flower imprints in fossilized clays, muds, and fine sands. It was also used as a practical yardstick to determine the relative sensory ability of various groups of pollinating insects to distinguish flower types (Fig. 3).

This zoophilous trend of floral evolution is directed towards improvement of fine biochemical qualities of higher plants, and in this respect it is comparable to the evolution of cultivated plants of man. In both cases better looking individuals of the most useful species are preserved for further crossings and selections, whereas individuals of poor quality are neglected or rejected. During a roughly estimated 200 million years, the selective activity of pollinating insects has produced a variety of plants with high biochemical qualities. These have served man as progenitors of presentday cultivated plants. By similar reasoning, it took prehistoric man about 4,000 years to develop existing cultivated plants from wild progenitors.

Résumé

Un cours directionnel de l'évolution des fleurs, résultant de l'activité sélective des insectes polliniseurs, oiseaux et chauve-souris est ici décrit et discuté.

Six niveaux clairement distincts dans l'évolution des types de fleurs sont associés à six étappes correspondantes dans le développement sensoriel des insectes polliniseurs (figures 1, 2). Cette séquence dans l'évolution des fleurs a été utilisée pour la classification des types de fleurs actuels (figure 4), et pour l'identification des empreintes de fleurs sur les argiles, boues et sables fins, fossiles. Elle a été également utilisée comme étalon de référence pour déterminer les capacités sensorielles à distinguer les types de fleurs de divers groupes d'insectes polliniseurs (figure 3).

Ce cours zoophile de l'évolution des fleurs tend à une amélioration des propriétés biochimiques fines des plantes supérieures et, en ce sens, est comparable à l'évolution des plantes cultivées par l'homme. Dans les deux cas, les individus les plus beaux des espèces les plus utiles sont mis à l'abri de nouveaux croisements ou sélections, tandis que les individus de mauvaise qualité sont négligés ou rejetés. Durant une période grossièrement estimée à 200 millions d'années, l'activité sélective des insectes polliniseurs a produit une variété de plantes aux grandes qualités biochimiques et nutritives. Celles-ci ont servi l'homme en tant qu'ancêtres des plantes actuellement cultivées. Par des raisonnements analogues, il a fallu 4000 ans pour que l'homme préhistorique développe les plantes actuellement cultivées à partir de leurs ancêtres sauvages. Avec les méthodes d'élevage modernes, l'homme est à même d'accélérer considérablement l'évolution des plantes cultivées.

Zusammenfassung

Die Entwicklung der meisten Angiospermengruppen ist seit der Kreidezeit und wahrscheinlich noch früher vollkommen von der Insektenbestäubung abhängig geworden, während viele Insektengruppen ihre Entwicklung und ihre ganze Existenz den Blütenpflanzen als ihren Nährquellen Verdanken. Diese wechselseitige Zusammenwirkung der Insekten und Pflanzen hat eine gemeinsame Entwicklungsrichtung verursacht, die man neuerdings alsgerichtete Evolution bezeichnet hat. Eine durch die selektive Tätigkeit der pollenübertragenden Insekten, Vögel und Fledermäuse gerichtete Entwicklungsrichtung der Blütentypen ist hier kurz zusammengefasst.

Sechs klargelegte Altersstufen in der Blütenevolution entsprechen den sechs Etappen in der Sinnesentwicklung der betreffenden pollenübertragenden Insekten (Abb. 1, 2). Diese Stufenfolge wurde für die Klassifikation der gegenwärtigen Blütentypen (Abb. 4) und auch für die Bestimmung der versteinerten Blütenabdrücke auf Tonerde, Schlammarten, feine Sandsteine und auf andere geologische Ablagerungen angewendet. Mit dieser Stufenfolge wurden ferner noch die Fähigkeitsgrade der anthophilen Insekten näher festgestellt.

Die zoophile Richtung der Blütenevolution ist demnach mit der Verbesserung der biochemischen Eigenschaften der höheren Pflanzen derart eng verbunden, dass man diese mit der Züchtungstätigkeit der Menschen vergleichen kann. In beiden Fällen werden die Individuen mit höheren Qualitäten bevorzugt, während weniger auffallende Exemplare vernachlässigt oder abgewiesen werden. Ungefähr nach 200 Millionen Jahren haben die Insekten eine grosse Menge von biochemisch wertvollen höheren Pflanzen geschaffen. Von diesem Material hat der prähistorischer Mensch während ungefähr 4000 Jahre seine Kulturpflanzen ausgewählt und weiter entwickelt. Mit den modernen Züchtungsmethoden wird es aber wohl möglich sein die jetzigen Kulturpflanzen noch bedeutend zu verbessern und das auch innerhalb einer kürzeren Zeitspanne als diese Insekten und der prähistorische. Mensch es vermochten.