Un estudio dirigido por Stanford revela que en lugar de evolucionar gradualmente a lo largo de cientos de millones de años, las plantas terrestres experimentaron una gran diversificación en dos explosiones dramáticas, con 250 millones de años de diferencia. La primera ocurrió al principio de la historia de las plantas, lo que dio lugar al desarrollo de semillas, y el segundo tuvo lugar durante la diversificación de plantas con flores.
La investigación utiliza una métrica novedosa pero simple para clasificar la complejidad de las plantas en función de la disposición y el número de partes básicas en sus estructuras reproductivas. Si bien los científicos han asumido durante mucho tiempo que las plantas se volvieron más complejas con la llegada de semillas y flores, los nuevos hallazgos,publicado el 17 de septiembre en ciencia , ofrezca información sobre el momento y la magnitud de esos cambios.
"Lo más sorprendente es este tipo de estasis, esta meseta en complejidad después de la evolución inicial de las semillas y luego el cambio total que ocurrió cuando las plantas con flores comenzaron a diversificarse", dijo el autor principal del estudio, Andrew Leslie, profesor asistente de ciencias geológicasen la Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford Stanford Earth. "Las estructuras reproductivas se ven diferentes en todas estas plantas, pero todas tienen aproximadamente el mismo número de partes durante esa estasis".
Una comparación inusual
Las flores son más diversas que cualquier otro grupo de plantas, producen colores, olores y formas que nutren a los animales y deleitan los sentidos. También son intrincadas: pétalos, anteras y pistilos se entrelazan en arreglos precisos para atraer a los polinizadores y engañarlos para que esparzan el polen.de una flor a otra.
Esta complejidad hace que sea difícil para los científicos comparar plantas con flores con plantas con sistemas reproductivos más simples, como helechos o algunas coníferas. Como resultado, los botánicos se han centrado durante mucho tiempo en las características dentro de los grupos familiares y, por lo general, estudian la evolución en plantas sin flores por separado desus parientes florales más intrincados.
Leslie y sus coautores superaron estas diferencias mediante el diseño de un sistema que clasifica el número de diferentes tipos de partes en las estructuras reproductivas basándose únicamente en la observación. Cada especie se calificó de acuerdo con la cantidad de tipos de partes que tiene y el grado en queexhibió agrupaciones de esas partes. Se categorizaron alrededor de 1300 especies de plantas terrestres desde hace unos 420 millones de años hasta el presente.
"Esto cuenta una historia bastante simple sobre la evolución reproductiva de las plantas en términos de forma y función: cuantas más funciones tienen las plantas y cuanto más específicas son, más partes tienen", dijo Leslie. "Es una forma útil de pensarsobre cambios a gran escala que abarcan toda la historia de la planta ".
De arbustos a flores
Cuando las plantas terrestres se diversificaron por primera vez a principios del Devónico hace unos 420 millones a 360 millones de años, la Tierra era un mundo más cálido sin árboles ni animales vertebrados terrestres. Los arácnidos, como los escorpiones y los ácaros, vagaban por la tierra entre plantas bajas y irregulares y la tierra más alta.El organismo era un hongo de 20 pies parecido al tronco de un árbol. Después del Devónico, se produjeron grandes cambios en el reino animal: los animales terrestres evolucionaron para tener tamaños corporales grandes y dietas más variadas, los insectos se diversificaron, aparecieron los dinosaurios, pero las plantas no vieronun cambio importante en la complejidad reproductiva hasta que desarrollaron flores.
"La polinización de insectos y la dispersión de semillas de animales pueden haber aparecido ya hace 300 millones de años, pero no es hasta los últimos 100 millones de años que estas interacciones realmente intrincadas con los polinizadores están impulsando esta complejidad súper alta en las plantas con flores", dijo Leslie."Hubo un período de tiempo tan largo en el que las plantas podrían haber interactuado con los insectos de la forma en que lo hacen ahora las plantas con flores, pero no con el mismo grado de complejidad".
En el Cretácico Superior, hace unos 100 a 66 millones de años, la Tierra se parecía más al planeta que conocemos hoy en día, un poco como el Parque Nacional de Yosemite sin los árboles y arbustos en flor. El segundo estallido de complejidad fue más dramático que el primero, enfatizando la naturaleza única de las plantas con flores, según Leslie. Ese período dio lugar a plantas como la pasiflora, que puede tener 20 tipos diferentes de partes, más del doble del número que se encuentra en las plantas sin flores.
Los investigadores clasificaron 472 especies vivas, parte de las cuales Leslie llevó a cabo en y alrededor del campus de Stanford simplemente separando plantas locales y contando sus órganos reproductivos. El análisis incluye plantas vasculares terrestres, todo excepto musgos y algunas plantas tempranas que carecentejido de apoyo para la conducción de agua y minerales.
"Una cosa que argumentamos en este artículo es que esta clasificación simplemente refleja su diversidad funcional", dijo Leslie. "Básicamente dividieron su trabajo para ser más eficientes en hacer lo que tenían que hacer".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Stanford . Original escrito por Danielle Torrent Tucker. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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