_ Florile pot să fie mai vechi decât dinozaurii, dar oamenii de știință nu se pot pune de acord cu privire la momentul în care au evoluat

Florile pot părea delicate — dar plantele cu flori, ceea ce oamenii de știință numesc angiosperme, sunt una dintre cele mai de succes organisme evolutive de pe planetă. Cuprinzând peste 350.000 de specii cunoscute, ele domină sistemul ecologic, modelează rețele trofice și joacă un rol vital în producția de oxigen. În plus, multe dintre ele sunt culturi comerciale valoroase — gândiți-vă la trandafiri, cereale și roșii.

V-ați întrebat vreodată când au evoluat florile pentru prima dată și ce s-a desfășurat de-a lungul a milioane de ani de evoluție pentru a cultiva aceste specii frumoase. ? Cercetările recente aduc noi perspective acestei dezbateri de lungă durată în rândul oamenilor de știință.

Când te gândești la fosile, probabil te gândești la dinozauri și amoniți – creaturi cu oase sau cochilii dure care au rămas păstrate în stâncă în ciuda schimbărilor geologice uriașe. . Dar florile cu petale fragile și polen minuscul pot fi, de asemenea, conservate prin sigilare în chihlimbar, cristalizate sau carbonizate.

În general, cele mai convingătoare dovezi fosile sunt din perioada Cretacicului timpuriu (acum aproximativ 132 de milioane de ani) . Cu toate acestea, cele mai vechi dovezi ale unui boboc floral au o origine jurasică (acum aproximativ 164 de milioane de ani). Se numește Florigerminis jurassica și a fost găsit în China. Dar nu toți oamenii de știință sunt de acord că este o angiospermă, din cauza diferitelor definiții ale organelor florale.

Florile pot fi păstrate cu detalii izbitoare. Seva și rășina de copac care picura au fosilizat petalele și polenul unei flori fosile într-o pădure de conifere din Marea Baltică în urmă cu aproximativ 34-38 de milioane de ani. Aceasta este cea mai mare floare fosilă conservată în chihlimbar, măsurând aproximativ 3 cm în diametru și de aproximativ trei ori mai mare decât majoritatea fosilelor florale, arătând detalii frumoase ale acestei flori antice.

Momentul evoluției florilor este încă unul chestiune de dezbatere între oamenii de știință, dar majoritatea oamenilor de știință se află într-una dintre cele două tabere: Jurasic sau Cretacic.

Analizele care utilizează date moleculare (ADN sau secvențe de proteine) sugerează că florile ar putea fi mult mai vechi decât arată înregistrările fosile - un Jurasic (acum 145 de milioane de ani) sau chiar de origine triasică (acum 201 de milioane de ani).

Organismele din diferite clade majore (un grup de organisme care descend dintr-un strămoș comun) ar putea converge pe măsură ce evoluează. Dar oamenii de știință nu sunt întotdeauna de acord cu privire la care organisme aparțin cărei linii evolutive. Așadar, trebuie să combinăm toate informațiile de care dispunem pentru a obține o înțelegere mai nuanțată a evoluției florilor.

Este important pentru oamenii de știință să știi când și cum au apărut plantele cu flori și când s-au îndepărtat de alte plante. Ne-ar ajuta să înțelegem modul în care angiospermele s-au adaptat la diferite medii, interacțiunile lor cu alte organisme și răspunsul lor la evenimente geologice majore, cum ar fi schimbările climatice și extincțiile în masă.

O tehnică folosită de oamenii de știință pentru a determina momentul evenimentele evolutive este „ceasul molecular”. Acest concept a apărut din înțelegerea faptului că mutațiile genetice tind să se acumuleze într-un ritm constant atât în ​​timp, cât și în specii. Rata de mutație poate fi asemănată cu ticăitul constant al unui ceas.

Variațiile secvențelor de gene între diferite specii pot ajuta să le spună oamenilor de știință când s-au îndepărtat de un strămoș comun. Pentru a construi un ceas molecular, cercetătorii analizează segmente de gene care au fost conservate de-a lungul evoluției unei specii.

De exemplu, cercetătorii pot estima când angiospermele moderne și rudele lor cele mai apropiate, cum ar fi gimnospermele, s-au separat comparând ADN-ul lor. . Coniferele sunt un exemplu de gimnospermă. Oamenii de știință pot estima, de asemenea, cât de îndepărtată este relația dintre două specii de angiosperme comparând ADN-ul lor.

De asemenea, caracteristicile fizice ne pot spune multe despre evoluția timpurie a florilor. Oamenii de știință examinează plantele fosile și observă schimbările treptate ale structurilor precum frunzele, florile și semințele în timp. Compararea anatomiei lor permite cercetătorilor să identifice asemănările și diferențele dintre speciile dispărute și cele încă vii sau speciile din diferite clade.

Cu toate acestea, această abordare are limitări. Trăsăturile biologice care par similare pot fi rezultatul evoluției convergente, indicând modificări ale caracteristicilor pentru adaptarea la mediu, mai degrabă decât asemănarea genetică.

De exemplu, înotătoarele balenelor și peștilor au evoluat independent pentru înot. Aceste aripioare le pot face să semene, dar nici măcar nu sunt aceeași clasă evolutivă: balenele sunt mamifere și peștii nu. În mod similar, aripile păsărilor, ale liliecilor și ale unor insecte precum fluturii și-au dezvoltat fiecare capacitatea de a zbura, dar au diferențe uriașe în anatomia și genele lor.

Există și o abordare matematică pentru estimarea vârstei angiospermelor. -de exemplu, folosind metoda Bayesian Brownian Bridge (BBB). Acest model statistic este o formulă științifică care utilizează distribuția fosilelor în timp pentru a estima vârsta unui grup.

Folosind metoda BBB, o echipă internațională de cercetare a descoperit că originea angiospermelor susține o pre- Ipoteza cretacică. Aceasta înseamnă că florile ar fi putut evolua alături de dinozauri și au supraviețuit.

Această descoperire susține, de asemenea, o ipoteză a lui Charles Darwin despre flori – că acestea s-au schimbat rapid în perioada Cretacicului. Proiectul a arătat că traiectoria evoluției angiospermei a avut o creștere semnificativă a acumulării de descendență (adică ramurile unei familii au prezentat o creștere marcată a noilor familii) între 125 milioane și 72 de milioane de ani în urmă.

Înțelegerea originilor angiospermele oferă oamenilor de știință informații valoroase despre rețeaua complicată a vieții de pe planeta noastră. De asemenea, poate ghida eforturile în agricultură și conservare. Așadar, data viitoare când vă minunați de o floare vibrantă sau vă bucurați de un fruct suculent, amintiți-vă că povestea angiospermelor este o poveste despre rezistență, adaptare și frumusețe – multe dintre acestea încă așteaptă să fie descoperite.

Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.

(Fluierul)