O čem mluvíme?
Poslední letní den zveřejnil časopis Trends in Plant Science výsledky studie, kde vědci
Zdá se, že jde o obyčejný objev:ve světové botanice se údaje o stáří a původu druhů neustále aktualizují. Ale zprávy o věku kvetoucích rostlin by mohly změnit náš pohled na biologickou historii planety.
Průběh evoluce rostlinného světa
Průběh výzkumu
V lednu 2022 našli vědci v kusu jantaru z Myanmaru fragmenty výhonků jihoafrického keře Phylica. Stáří tohoto vzorku je více než 100 milionů let.
Byron Lamon, významný profesor ekologierostliny z Curtin University (Austrálie) společně s Tianhua He, molekulárním genetikem z Murdoch University, využili nález ke sledování historie původu krušiny pomocí molekulárních hodin.
"Porovnali jsme DNA vzorků Phylica."dynamické změny v DNA rostlin tohoto druhu za posledních 120 milionů let a nastavily molekulární hodiny pro celou rodinu,“ popisuje podstatu práce Lamon.
Fragmenty výhonků v kusu jantaru
Dříve se věřilo, že rostliny Rhamnaceae, doke kterému patří i tento vzorek, vznikl na planetě asi před 100 miliony let. Ukázalo se, že první kvetoucí rostliny z čeledi řešetlákovité se na naší planetě objevily před více než 250 miliony let - to je 50 milionů let před začátkem éry dinosaurů.
O metodě
Molekulární hodiny jsou jednou z vědeckých metoddatování fylogenetických událostí (například druhové divergence). Vychází z hypotézy, že evolučně významné mutace se vyskytují konstantní rychlostí. Neexistují žádné důkazy, které by tuto hypotézu podporovaly, ale umožňuje studovat biologické události, ke kterým došlo před miliony let, a alespoň přibližně obnovit průběh evoluce. K obnovení hypotetického řetězce mutací se používají DNA nukleotidové sekvence a proteinové aminokyselinové sekvence.
Metoda je známá od 60. let, vlastně od robjev dvojité šroubovice Watsonem a Crickem. Poskytuje však pouze přibližné výsledky, protože mutace živých organismů nemusí nutně probíhat rovnoměrně.
Jaká je senzace?
Náš časový posun v čase takovýudálosti, jako je výskyt kvetoucích rostlin, se mohou zdát bezvýznamné: jen si pomyslete, minuly o nějakých 100 milionů let. Ale to je opravdu průlom, protože výskyt kvetoucích rostlin, kdykoli se to stane, je považován za skutečnou revoluci ve světě flóry a býložravých tvorů.
Na úrovni domácnosti - musíte zapomenout (nebo lépe,překreslit) všechny obrázky z učebnic a encyklopedií, kde se tyranosauři a diplodoci prohánějí mezi obřími přesličkami a kapradinami. Pravděpodobně je obklopovala jiná flóra, mnohem rozmanitější a alespoň schopná kvést.
obří stromy
Ve vývoji vědeckého myšlení lze také vysledovat několik důsledků.
Za prvé, jiný čas výskytukvetoucí krytosemenné rostliny znamená, že to Zemi trvalo nejméně o 100 milionů let méně. Gymnosperms byly první, kdo osídlil zemi Země a položil základ pro veškerou existující suchozemskou flóru. Kvetoucí rostliny je ale vytlačily mnohem dříve.
Za druhé, éra symbiózy začala mnohem dřívemezi rostlinami a hmyzem, hlavními opylovači kvetoucích rostlin. Samotný svět hmyzu se začal rozvíjet díky vzhledu květin: prolézači měli motivaci vyletět do nebe, což dalo impuls k rozvoji třídy ptáků. Dokud není na obloze žádné jídlo, proč létat?
Jsou to kvetoucí rostliny na Zemi položil základ pro průzkum oblohy (Předtím existovaly éry rozvoje vody a půdy).A to se stalo 50 milionů let před začátkem éry dinosaurů. Jinými slovy, primitivní ještěři se již vyvinuli ve svět, kde má smysl nejen lézt, ale i létat.
Za třetí, moderní květiny přišly mnohem vícedlouhá cesta evoluce. Kvetoucí rostliny, které známe, jsou výsledkem delšího boje o přežití, přísnějšího přírodního výběru, než se dříve myslelo. A pokud byla cesta moderních rostlin o 100 milionů let delší, je těžké si vůbec představit, kolik druhů dokázalo v tomto období vzniknout a zaniknout.
Historie problému
Studium mnohamilionové historie pozemské květenylidstvo to dělá teprve 200 let. Otec paleobotaniky, francouzský vědec Adolphe-Théodore Brongniart, napsal v roce 1822 revoluční článek pro celý svět vědy o klasifikaci a distribuci fosilních rostlin. Po 6 letech systematizoval všechny poznatky do velké monografie, která se stala programovou knihou pro všechny biology 19. - poloviny 20. století.
Téměř od dob Brongniarta je známo, že stromy produkující semena jsou mnohem starší než květiny: objevily se během pozdního paleozoického období, tedy asi před 300 miliony let.
Pozdní paleozoická éra pokrývá období přibližněpřed 419 až 252 miliony let a dělí se na tři geologická období: devon, karbon a perm. Na počátku devonského období byly dominantními zástupci pozemské květeny kapradiny, přesličky a další nahosemenné rostliny s velmi jednoduchým a rozsáhlým způsobem rozmnožování: výtrusy. Na konci období se některé rostliny vyvinuly k sexuální reprodukci prostřednictvím semen.
Vědci našli vzorky primitivních rostlinložiska fosilní pryskyřice nebo rašeliny. Průběh vědeckého myšlení závisel na kvalitě nalezených vzorků. Tři nejznámější lokality pozdně paleozoických fosilních rostlin jsou:
- Rhynie Chert, Skotsko.Primitivní rostliny staré asi 411 milionů let - s buňkami vedoucími vodu a sporangiemi, ale bez vytvořených listů.
- Okres Wuda, severozápadní Čína. Zde našli spoustu zcela zachovalých rostlin, uchovaných v rašeliništích, starých asi 298 milionů let. Převážně se zde vyskytovaly také kapradiny.
- Heimnitz, Německo.Zde našli ložiska fosilních rostlin zestárlýchasi 290 milionů let. Fosílie naznačují, že v období permu rostla hustá, vlhkomilná vegetace. Ale ani zde nebyly nalezeny žádné výrazné krytosemenné rostliny.
Další důvod pro Lamonův výzkum
Jedním z důležitých předpokladů pro objev Byrona Lamona bylo 2018 nález v Jiangsu, Čína.Zde skupina výzkumníků našla zkamenělé úlomky květiny. Stáří fosílie je podle odborníků 174 milionů let. Již několik let chtějí vědci potvrdit předpoklad, že kvetoucí rostliny osídlily Zemi mnohem dříve, než se myslelo.
A rok předtím, v únoru 2017, výzkumný tým z Rakouska pod vedením Jürga Schoenenbergera znovu vytvořil vzhled jedné z prvních květin na planetě.
Vědci studovali fenotypové rysystovky moderních květin, stanovily jejich společné rysy a na základě těchto údajů odhalily jejich předchůdce. Uměle vytvořený praotec se nejvíce podobá lilii: má pět pestíků stočených do kadeří, deset tyčinek, několik okvětních lístků a sepalů (moderní lilie má mimochodem tři pestíky a šest tyčinek).
Nanjinganthus dendrostyla
Potomci prvních květin na Zemi
Zástupci řešetláku s námi stále rostou bok po boku. Jsou vskutku trochu zvláštní: hned je jasné, že pocházejí z hlubin staletí.
držet strom
Neobvyklý keř:jeho plody, dřevnaté peckovice, vypadají jako hnědé deštníkové houby. Jeho další název je Kristův trn: podle legendy byla z tohoto stromu upletena Kristova trnová koruna. Rostlina je léčivá: odvar z jejích plodů má protizánětlivé a expektorační účinky. Deržiderevo lze nalézt také na území Ruska, zejména v jižních, jihozápadních oblastech a na Kavkaze.
držet strom
Saherence
Mezi řešetláky je velmi málo pokojových rostlin:Je to spíše jako stromy a keře. Čajová saherence je však výjimkou: často ji lze nalézt ve formě bonsají. Tato rostlina má rovný, zakřivený kmen a uzlovité výhony, které vytvářejí krásnou asymetrickou korunu. Proto je sageretie zvolena jako domácí strom.
Čaj ze sageretie
Ale rakytník,tak podobné kresbám z Brongniardovy knihy análezy ze severní Číny mají se starověkými řešetláky jen malý vztah. Patří do rodu rostlin z čeledi přísavkovité (Elaeagnaceae). Ale kvůli podobnosti se starověkými zkamenělými pozůstatky se nejběžnějšímu druhu tohoto plodonosného stromu říkalo rakytník.
Přečtěte si více:
Kosmické letadlo dopraví náklad na ISS a přistane na běžném „letišti“
Hvězda se přiblížila k černé díře a ta se roztrhla: vědci to pozorovali ze tří dalekohledů
Vědci našli stopy genetických mutací v krvi každého člověka, který byl ve vesmíru