Bärlappgewächse haben das Perm-Trias-Massensterben vor rund 250 Millionen Jahren überlebt, weil sie auf eine besonders wasser- und energiesparende Form der Fotosynthese zurückgreifen konnten. Das fand ein Forschungsteam um die Paläobotanikerin Zhen Xu von der University of Leeds in England mithilfe vergleichender Analysen heraus. Die Wissenschaftler untersuchten dazu 285 Fossilien von Bärlappgewächsen aus Südwestchina sowie 200 weitere in der Fachliteratur dokumentierte Exemplare und verglichen deren Merkmale mit denen heute lebender Verwandter. Sie fanden dabei Hinweise auf den sogenannten Crassulaceen-Säurestoffwechsel (CAM), der vor allem bei besonders hitze- und trockenheitsresistenten Pflanzen auftritt.

Das Perm-Trias-Massensterben wurde durch massive Vulkanausbrüche ausgelöst, die weltweit eine starke Erwärmung, erhöhte Kohlendioxidwerte in der Atmosphäre, verbreitete Sauerstoffarmut in den Ozeanen sowie deren Versauerung verursachten. Dies führte zu tiefgreifenden Veränderungen der Landvegetation: Wälder, die einst große Flächen bedeckten, wichen einfachen, artenarmen Pflanzengemeinschaften, die von Bärlappgewächsen (kleinen, primitiven Gefäßpflanzen) dominiert wurden. Angesichts der derzeitigen Klimaerwärmung ist es enorm aufschlussreich zu untersuchen, wie Pflanzen in der geologischen Vergangenheit der Erde extreme Temperaturen und andere Katastrophen überstanden haben.

Die Perm-Trias-Bärlappgewächse zeigen laut den in »Nature Ecology & Evolution« veröffentlichten Analysen Kohlenstoffisotopen-Werte, die auf einen CAM-Stoffwechsel hindeuten. Computersimulationen zufolge lebten die Bärlappgewächse in Regionen, in denen die täglichen Höchsttemperaturen regelmäßig über 40 Grad Celsius lagen und in manchen Oberflächenbereichen sogar bis zu 65 Grad Celsius erreichten. Die Fähigkeit zur CAM-Fotosynthese könnte diesen Pflanzen das Überleben ermöglicht haben.

CAM ist eine besondere Art der Fotosynthese, die einige Blütenpflanzen unabhängig voneinander entwickelt haben und mit der sie mit extremer Trockenheit und niedrigen CO₂-Werten zurechtkommen. Etwa sieben Prozent aller heutigen Pflanzenarten nutzen heute diesen Trick. Bekannt ist der Mechanismus vor allem von dickfleischigen Wüstenpflanzen, doch er kommt auch bei einigen Wasserpflanzen vor. Charakteristisch für CAM ist, dass die Pflanzen Kohlendioxid vor allem nachts aufnehmen, wenn es kühler ist. Sie speichern es als Äpfelsäure. Tagsüber schließen sie ihre Blattöffnungen, damit möglichst wenig Wasser verdunstet, und nutzen das gespeicherte CO₂ für die Fotosynthese.

Die Autoren weisen jedoch darauf hin, dass es aus dieser Zeit nur wenige gut erhaltene Pflanzenfossilien gibt. Außerdem ließen sich nicht alle Pflanzenfamilien gut miteinander vergleichen. Entsprechend, so schreibt das Team, blieben gewisse Unsicherheiten bei der Interpretation bestehen.