Kun näet kasvin, on todennäköistä, että yhdeksän kertaa kymmenestä katsot kukkivaa kasvia.
Keskeiset kohdat:
- Kukkivien kasvien suvut ilmaantuivat ensimmäisen kerran ainakin 140 miljoonaa vuotta sitten
- Mutta ne monipuolistuivat nykyisiksi nykyisiksi sukulinjoiksi vasta noin 66 miljoonaa vuotta sitten
- Tämä on ensimmäinen täydellinen evoluutiopuu 435:stä kukkivien kasvien suvusta
Kukkivien kasvien, tai angiospermaisten, kuten niitä myös kutsutaan, osuus maailman kasvilajeista on 90 prosenttia. Se tarkoittaa noin 300 000-400 000 angiospermaattista lajia, riippuen siitä, keneltä kysytään.
Vertaa tätä noin 10 000 saniaislajiin ja 1 000 lajiin jumppakasveihin, joihin havupuut kuuluvat, niin ymmärrät, miksi Meksikon kansallisen autonomisen yliopiston kasvibiologi Santiago Ramirez-Barahona pitää kukkivia kasveja ”tärkeimpänä nykyisin elossa olevana kasviryhmänä”.
Ne ovat ensisijainen ravinnonlähde useimmille maalla eläville eliöille, meidät mukaan lukien, ja lähes kaikki viljelykasvit ovat – arvasitko – kukkivia kasveja.
Mutta angiospermaiset kasvit eivät ole aina hallinneet maaekosysteemejämme kuten nyt.
Uusi maailmanlaajuinen tutkimus, joka julkaistiin tänään Nature Ecology & Evolution -lehdessä ja jonka johtava kirjoittaja on tohtori Ramirez-Barahona, on paljastanut ensimmäisen täydellisen evoluutiopuun 435:stä kukkivasta kasvisuvusta.
Tutkimuksessa jäljitetään, milloin eri sukulinjat ovat ensin ilmaantuneet ja myöhemmin monipuolistuneet, ja siinä tarkastellaan myös sitä, miten erilaiset kukkivien kasvien suvut ovat levittäytyneet eri puolilla maailmaa.
Käyttämällä molekyylidatointitekniikoita, jotka on ankkuroitu 238 fossiilikalibrointiin, tutkimuksessa pystyttiin esittämään kattavin kokonaiskuva siitä, mitä tiedämme angiospermisuvuista tähän mennessä.
Keskeiset myöhäiskukkijat
Kukkivat kasvit ilmaantuivat ensimmäisen kerran ainakin 140 miljoonaa vuotta sitten, arvioi evoluutiobiologi ja kasvitieteilijä Herve Sauquet Australian Institute of Botanical Science -laitokselta (Australian kasvitieteellinen instituutti), joka on myös toinen tutkimuksen kirjoittajista.
Mutta muihin kasviryhmiin verrattuna ne olivat hitaita.
”Ne ovat viimeinen merkittävä maakasvien suku, joka on alkanut monipuolistua”, Sauquet sanoo.
Vaikka useimmat kukkivien kasvien suvut saivat alkunsa liitukaudella (tätä kutsutaan niiden kantakaudeksi) silloin, kun dinosaurukset vielä vaelsivat maapallolla, näemme näiden sukujen monipuolistuvan vasta noin 66 miljoonaa vuotta sitten, dinosaurusten häviämisen jälkeen, nykyisiksi sukulinjoikseen (joita kutsutaan kruununkaudeksi).
Tämä havainto oli suuri yllätys tohtori Sauquet’lle: ”On täysin uutta, että oikeastaan ei tapahtunut paljonkaan ennen kuin 66 miljoonaa vuotta sitten.”
Kun emme tiedä, mitä tarkalleen ottaen tapahtui, tälle tauolle voi olla useita syitä.
Aukko ei ehkä oikeastaan olekaan aukko, vaan se saattaa itse asiassa heijastaa sukupuuttoja, joista meillä ei ole fossiilisia merkintöjä, sanoo evoluutiologian kasvitieteilijä, Floridan yliopiston kasvitieteilijä Pam Soltis, joka ei ollut mukana tutkimuksessa.
Tai se voi liittyä aikaan, jolloin angiospermit alkoivat hallita ekosysteemejä, väittää evoluutioekologi Mark Westoby Macquarien yliopistosta, joka ei myöskään osallistunut työhön.
”Tämä osoittaa, että kasvillisuuden hallitseminen paikoilla, mikä alkoi tapahtua suunnilleen samaan aikaan, oli tärkeämpää moniksi lajeiksi monipuolistumiselle kuin se, että kasviperheet saivat alkunsa omaleimaisista piirteistään, mikä oli tapahtunut 30-40 miljoonaa vuotta aikaisemmin”, professori Westoby sanoo.
”Mielenkiintoista on se, että tämän viiveen pituus monipuolistumisessa nykyisiksi lajeiksi vaihtelee ekosysteemien eri tyypeissä”, tohtori Ramirez-Barahona sanoo.
”Trooppisten ekosysteemien kukkivien kasvisukujen monipuolistuminen kesti kauan … kun taas kuivissa ekosysteemeissä, esimerkiksi Pohjois-Amerikan aavikoilla tai Keski-Australiassa, tämä viive näyttää olleen lyhyempi”, hän sanoo.
Liitikauden loppu oli huono dinosauruksille, mutta hyvä kukkiville kasveille
Vaikka liitukauden lopun joukkosukupuutostapahtuma pyyhkäisi lähes kaikki dinosaurukset sukupuuttoon, se jätti angiospermit suhteellisen vahingoittumattomina.
Ja kun asiaa ajattelee, siinä on järkeä, sanoo evoluutiobotaanikko Doug Soltis Floridan yliopistosta, joka ei ollut mukana tutkimuksessa.
”Niillä on siemeniä, ja ne voivat olla horroksessa … pitkiä aikoja”, hän sanoo.
”Juurakot voivat istua vuosikymmeniä ja ilmestyä sitten takaisin, siemenet voivat olla mullassa monia, monia vuosia. Kun taas dinosaurus? Ei niinkään.”
Myöskin ”ne maailmanlaajuiset muutokset, jotka saivat dinosaurukset kuolemaan sukupuuttoon, ovat saattaneet itse asiassa avata elinympäristöjä, jotka ovat mahdollistaneet angiospermien etenemisen”, professori Pam Soltis sanoo.
Jotkut Australian kasveista eivät ehkä olekaan niin vanhoja kuin luulisi
Käsittelemme Australiaa yleisesti ikivanhana maanosana, mutta kaikki kukkakasvimme eivät ole niin vanhoja kuin luulisi, tohtori Sauquet sanoo.
”Australiassa on itse asiassa melko paljon hyvin vanhoja sukulinjoja, jotka eivät välttämättä ole varhaisimpia eroavia sukulinjoja”.”
Esimerkiksi Austrobaileya scandens ”liaani, joka kasvaa vain Queenslandin kosteilla trooppisilla alueilla, on selvinnyt yksinään ilman muita serkkuja ainakin 130 miljoonan vuoden ajan”, tohtori Sauquet sanoo.
Mutta suurin osa nykyisistä australialaisista eukalyptuslajeista on syntynyt vasta viimeisten 10 miljoonan vuoden aikana.
On hienoa nähdä tämänkaltaisia tutkimuksia, joissa yhdistyvät sekä molekyylisystematiikka että paleobotaniikka, sanoo paleobotanisti David Cantrill, joka on Victorian kuninkaallisen kasvitieteellisen puutarhan tieteellinen johtaja.
”Se, että pystymme nyt yhdistämään nämä kaksi hyvin erilaista tieteenalaa saadaksemme näitä evolutiivisia oivalluksia, on yksi tämän alan jännittävimmistä asioista tällä hetkellä”, professori Cantrill sanoo.”
”On erittäin tärkeää ymmärtää, miten kukkivista kasveista tuli hallitseva ryhmä maanpäällisissä ekosysteemeissä”, tohtori Ramirez-Barahona sanoo.
”Ja miten ne muuttivat maapallon kasvot perustavanlaatuisesti suhteellisen lyhyessä ajassa geologisen mittapuun mukaan.”
Professori Doug Soltis on samaa mieltä.
”Myönnettäköön, että planeetta pyörii pohjimmiltaan angiospermien varassa”, hän sanoo, kun otetaan huomioon, kuinka monet muut eliöt – olivatpa ne sitten nisäkkäitä, sammakkoeläimiä tai hyönteisiä – ovat kehittyneet vastauksena kukkivien kasvien leviämiseen.