Ha látunk egy növényt, 10-ből kilencszer valószínűleg virágos növényt látunk.
Főbb pontok:
- A virágos növénycsaládok legalább 140 millió évvel ezelőtt jelentek meg először
- De csak körülbelül 66 millió évvel ezelőtt diverzifikálódtak a ma ismert modern vonalakká
- Ez az első teljes evolúciós fa a 435 virágos növénycsaládról
A virágos növények, vagy más néven az angiospermák, a világ növényfajainak 90 százalékát teszik ki. Ez az angiospermák mintegy 300 000-400 000 faját jelenti, attól függően, hogy kit kérdezünk.
Vessük ezt össze a páfrányok mintegy 10 000 fajával és a tűlevelűeket is magában foglaló gymnospermák 1000 fajával, és megértjük, hogy Santiago Ramirez-Barahona, a Mexikói Nemzeti Autonóm Egyetem növénybiológusa miért tartja a virágos növényeket “a ma élő növények legfontosabb csoportjának”.
A legtöbb szárazföldi élőlény – köztük mi is – számára ők jelentik az elsődleges táplálékforrást, és szinte az összes mezőgazdasági terményünk – kitalálta – virágos növény.
Az angiospermák azonban nem mindig uralták szárazföldi ökoszisztémáinkat, mint most.
A Nature Ecology & Evolution című folyóiratban ma megjelent új globális tanulmány, amelynek Dr. Ramirez-Barahona a vezető szerzője, feltárta a 435 virágos növénycsalád első teljes evolúciós fáját.
A tanulmány nyomon követi, hogy a különböző növénycsaládok mikor jelentek meg először, majd később mikor diverzifikálódtak, és azt is megvizsgálja, hogy a különböző virágos növénycsaládok hogyan terjedtek el a Földön.
A 238 fosszilis kalibrációhoz lehorgonyzott molekuláris kormeghatározási technikákat használva a tanulmány képes volt az eddigi legátfogóbb nagy képet bemutatni arról, amit az angiospermák családjairól tudunk.
Későn virágzók
A virágos növények legalább 140 millió évvel ezelőtt jelentek meg először az Ausztrál Botanikai Intézet evolúcióbiológusa és botanikusa, Herve Sauquet szerint, aki szintén társszerzője a tanulmánynak.
De más növénycsoportokhoz képest ők voltak a lemaradók.
“Ők a szárazföldi növények utolsó nagy vonalai, amelyek elkezdtek diverzifikálódni” – mondja Dr. Sauquet.
Míg tehát a legtöbb virágos növénycsalád a kréta időszakban (ezt nevezzük törzskoruknak) alakult ki, amikor még dinoszauruszok járták a Földet, addig ezek a családok csak körülbelül 66 millió évvel ezelőtt, a dinoszauruszok kihalása után diverzifikálódtak a ma ismert vonalakká (ez az úgynevezett koronakor).
És ez a felfedezés nagy meglepetés volt Dr. Sauquet számára: “Teljesen újszerű, hogy valójában 66 millió évvel ezelőttig nem sok minden történt.”
Míg nem tudjuk, hogy pontosan mi történt, ennek a szünetnek több oka is lehet.
A rés valójában talán nem is rés, hanem valójában olyan kihalásokat tükrözhet, amelyekről nincsenek fosszilis emlékeink – mondja Pam Soltis evolúciós botanikus a Floridai Egyetemről, aki nem vett részt a tanulmányban.
Vagy azzal az idővel függhet össze, amikor az angiospermák kezdték uralni az ökoszisztémákat, állítja Mark Westoby evolúciós ökológus a Macquarie Egyetemről, aki szintén nem vett részt a munkában.
“Ez azt jelzi, hogy a növényzet dominanciája a helyeken, ami nagyjából ugyanabban az időben kezdődött, fontosabb volt a sok fajjá diverzifikálódás szempontjából, mint az, hogy a növénycsaládok a jellegzetes vonásaikból eredtek, ami 30-40 millió évvel korábban történt” – mondja Westoby professzor.
Érdekes, hogy a mai fajokká diverzifikálódás késleltetésének hossza a különböző típusú ökoszisztémák között változik, mondja Dr. Ramirez-Barahona.
“A trópusi ökoszisztémák virágos növénycsaládjai hosszú idő alatt kezdték meg diverzifikációjukat… míg a száraz ökoszisztémákban, például az észak-amerikai sivatagokban vagy Közép-Ausztráliában ez a késedelem rövidebbnek tűnik” – mondja.
A kréta időszak vége rossz volt a dinoszauruszoknak, de jó a virágos növényeknek
Míg a kréta időszak végén bekövetkezett tömeges kihalási esemény majdnem az összes dinoszauruszt kiirtotta, az angiospermákat viszonylag sértetlenül hagyta.
És ha belegondolunk, ennek van is értelme, mondja Doug Soltis evolúciós botanikus a Floridai Egyetemről, aki nem vett részt a tanulmányban.
“Vannak magjaik, amelyek képesek hosszú… ideig szunnyadni” – mondja.
“Egy gyökérzet évtizedekig is elüldögélhet, majd újra felbukkanhat, a magok sok-sok évig lehetnek a talajban. Míg egy dinoszaurusz? Nem annyira.”
Mivel több, “azok a globális változások, amelyek a dinoszauruszok kihalását okozták, valójában olyan élőhelyeket nyitottak meg, amelyek lehetővé tették az angiospermák előretörését” – mondja Pam Soltis professzor.
Az ausztrál növények egy része talán nem is olyan régi, mint gondolnánk
Az Ausztráliára általában úgy gondolunk, mint egy ősi kontinensre, de nem minden virágos növényünk olyan régi, mint gondolnánk, mondja Dr. Sauquet.
“Ausztráliában valójában elég sok nagyon régi vonal van, ami nem feltétlenül a legkorábban szétágazó vonal.”
Az Austrobaileya scandens például “egy lián, amely csak a nedves trópusokon, Queenslandben nő, legalább 130 millió éve fennmaradt önmagában, más rokonok nélkül” – mondja Dr. Sauquet.
A legtöbb ma ismert ausztrál eukaliptuszfaj azonban csak az elmúlt 10 millió évben alakult ki.
Nagyszerű, hogy a molekuláris rendszerezést és a paleobotanikát is ötvöző kutatások ilyen módon látnak napvilágot – mondja David Cantrill paleobotanikus, aki a Victoria Királyi Botanikus Kertek tudományos igazgatója.
“Az a tény, hogy most képesek vagyunk összehozni ezt a két nagyon különböző tudományágat, hogy ilyen evolúciós betekintést nyerjünk, jelenleg az egyik legizgalmasabb dolog ezen a területen” – mondja Cantrill professzor.
“Nagyon fontos megérteni, hogyan váltak a virágos növények a szárazföldi ökoszisztémák domináns csoportjává” – mondja Dr. Ramirez-Barahona.
“És hogyan változtatták meg alapvetően a Föld arculatát geológiai mércével mérve viszonylag rövid idő alatt.”
Doug Soltis professzor egyetért.
“Lássuk be, a bolygó alapvetően az angiospermákból él” – mondja, tekintve, hogy hány más élőlény – legyenek azok emlősök, kétéltűek vagy rovarok – fejlődött ki a virágos növények elterjedésének hatására.