Când vedeți o plantă, este probabil ca de nouă ori din zece ori să vă uitați la o plantă cu flori.
Puncte cheie:
- Familiile de plante cu flori au apărut pentru prima dată cu cel puțin 140 de milioane de ani în urmă
- Dar ele nu s-au diversificat în liniile moderne pe care le vedem astăzi decât în urmă cu aproximativ 66 de milioane de ani
- Acesta este primul arbore evolutiv complet al celor 435 de familii de plante cu flori
Plantele cu flori, sau angiosperme, așa cum mai sunt numite, reprezintă 90 la sută din speciile de plante din lume. Asta înseamnă aproximativ 300.000 până la 400.000 de specii de angiosperme, în funcție de persoana pe care o întrebați.
Comparați această cifră cu aproximativ 10.000 de specii de ferigi și 1.000 de specii de gimnosperme, care includ coniferele, și veți înțelege de ce biologul vegetal Santiago Ramirez-Barahona de la Universitatea Națională Autonomă din Mexic consideră plantele cu flori „cel mai important grup de plante care trăiesc în prezent”.
Sunt principala sursă de hrană pentru majoritatea organismelor terestre, inclusiv pentru noi, și aproape toate culturile noastre agricole sunt – ați ghicit – plante cu flori.
Dar angiospermele nu au dominat întotdeauna ecosistemele noastre terestre așa cum o fac acum.
Un nou studiu global publicat astăzi în Nature Ecology & Evolution, al cărui autor principal este Dr. Ramirez-Barahona, a dezvăluit primul arbore evolutiv complet al celor 435 de familii de plante cu flori.
Acesta urmărește momentul în care au apărut pentru prima dată diferite linii genetice, iar mai târziu s-au diversificat, și analizează, de asemenea, modul în care diferitele familii de plante cu flori s-au răspândit pe glob.
Utilizând tehnici de datare moleculară ancorate în 238 de calibrări fosile, studiul a fost capabil să prezinte cea mai cuprinzătoare imagine de ansamblu a ceea ce știm până în prezent despre familiile de angiosperme.
Plantele cu flori târzii prin excelență
Plantele cu flori au apărut pentru prima dată cu cel puțin 140 de milioane de ani în urmă, potrivit biologului evoluționist și botanistului Herve Sauquet de la Institutul Australian de Științe Botanice, care este, de asemenea, coautor al lucrării.
Dar, în comparație cu alte grupuri de plante, ele au fost cele mai întârziate.
„Ele sunt ultimul neam major de plante terestre care a început să se diversifice”, spune Dr. Sauquet.
Atunci, în timp ce majoritatea familiilor de plante cu flori și-au avut originile în perioada Cretacicului (aceasta se numește vârsta lor stem), pe vremea când dinozaurii încă cutreierau Pământul, nu vedem aceste familii diversificându-se în neamurile pe care le vedem astăzi (cunoscută sub numele de vârsta coroanei) până acum aproximativ 66 de milioane de ani, după dispariția dinozaurilor.
Și această descoperire a fost o mare surpriză pentru Dr. Sauquet: „Este complet inedit faptul că, de fapt, nu s-a întâmplat mare lucru până acum 66 de milioane de ani.”
În timp ce nu știm ce s-a întâmplat cu exactitate, ar putea exista mai multe motive pentru această pauză.
Este posibil ca decalajul să nu fie de fapt un decalaj, ci ar putea reflecta de fapt extincții despre care nu avem o înregistrare fosilă, spune botanistul evoluționist Pam Soltis de la Universitatea din Florida, care nu a fost implicat în studiu.
Sau ar putea fi legat de momentul în care angiospermele au început să domine ecosistemele, susține ecologistul evoluționist Mark Westoby de la Universitatea Macquarie care, de asemenea, nu a fost implicat în lucrare.
„Acest lucru indică faptul că dominarea vegetației în situri, care a început să se întâmple cam în același timp, a fost mai importantă pentru diversificarea în multe specii decât familiile de plante care și-au originat trăsăturile distinctive, ceea ce s-a întâmplat cu 30-40 de milioane de ani mai devreme”, spune profesorul Westoby.
Interesant este faptul că durata acestei întârzieri de diversificare în speciile din zilele noastre variază în funcție de diferitele tipuri de ecosisteme, spune Dr. Ramirez-Barahona.
„Familiile de plante cu flori din ecosistemele tropicale au avut nevoie de mult timp pentru a-și începe diversificarea … în timp ce această întârziere pare să fi fost mai scurtă în ecosistemele aride, de exemplu deșertul din America de Nord sau Australia Centrală”, spune el.
Sfârșitul Cretacicului a fost rău pentru dinozauri, dar bun pentru plantele cu flori
În timp ce evenimentul de extincție în masă de la sfârșitul perioadei cretacice aproape că a distrus toți dinozaurii, angiospermele au scăpat relativ nevătămate.
Și când te gândești la asta, acest lucru are sens, spune botanistul evoluționist Doug Soltis de la Universitatea din Florida, care nu a fost implicat în studiu.
„Au semințe, pot rămâne latente pentru o… perioadă lungă de timp”, spune el.
„Un portaltoi ar putea sta pe aici timp de zeci de ani și apoi să apară din nou, semințele pot fi în sol timp de mulți, mulți ani. În timp ce un dinozaur? Nu atât de mult.”
În plus, „schimbările care au avut loc la nivel global și care au dus la dispariția dinozaurilor s-ar putea să fi deschis de fapt habitate care au permis angiospermelor să avanseze”, spune profesorul Pam Soltis.
Câteva dintre plantele din Australia ar putea să nu fie atât de vechi pe cât ați crede
În mod obișnuit ne gândim la Australia ca la un continent vechi, dar nu toate plantele noastre cu flori sunt atât de vechi pe cât ați crede, spune Dr. Sauquet.
„Australia are de fapt câteva linii foarte vechi, care nu sunt neapărat cele mai vechi linii divergente.”
De exemplu, Austrobaileya scandens „o liană care crește doar la tropicele umede din Queensland supraviețuiește de una singură, fără alți verișori, de cel puțin 130 de milioane de ani”, spune Dr. Sauquet.
Dar majoritatea speciilor de eucalipt australian pe care le vedem astăzi au apărut doar în ultimele 10 milioane de ani.
Este grozav să vezi că ies la iveală cercetări care combină atât sistematica moleculară, cât și paleobotanica ca aceasta, spune paleobotanistul David Cantrill, care este director executiv științific la Royal Botanic Gardens Victoria.
„Faptul că acum suntem capabili să aducem împreună aceste două discipline foarte diferite pentru a obține aceste informații evolutive este unul dintre lucrurile interesante ale acestui domeniu în acest moment”, spune profesorul Cantrill.
„Este foarte important să înțelegem cum au devenit plantele cu flori grupul dominant în ecosistemele terestre”, spune Dr. Ramirez-Barahona.
„Și cum au schimbat în mod fundamental fața Pământului într-o perioadă relativ scurtă de timp după standardele geologice.”
Profesorul Doug Soltis este de acord.
„Să recunoaștem, planeta funcționează practic cu angiosperme”, spune el, având în vedere cât de multe alte organisme – fie că este vorba de mamifere, amfibieni sau insecte – au evoluat ca răspuns la răspândirea plantelor cu flori.
.