Worüber reden wir?
Am letzten Sommertag veröffentlichte die Zeitschrift Trends in Plant Science die Ergebnisse einer Studie, an der Wissenschaftler beteiligt waren
Dies scheint eine gewöhnliche Entdeckung zu sein:In der Weltbotanik werden Zahlen über Alter und Herkunft der Arten ständig aktualisiert. Aber Nachrichten über das Alter von Blütenpflanzen könnten unsere Sicht auf die biologische Geschichte des Planeten verändern.
Der Entwicklungsgang der Pflanzenwelt
Forschungsfortschritt
Im Januar 2022 fanden Forscher in einem Stück Bernstein aus Myanmar Fragmente der Triebe des südafrikanischen Busches Phylica. Das Alter dieser Probe beträgt mehr als 100 Millionen Jahre.
Byron Lamon, angesehener Professor für ÖkologiePflanzen der Curtin University (Australien) nutzten den Fund zusammen mit Tianhua He, einem Molekulargenetiker an der Murdoch University, um die Entstehungsgeschichte des Sanddorns anhand der molekularen Uhr zu verfolgen.
„Wir haben die DNA der Phylica-Proben mit abgeglichendynamische Veränderungen in der DNA von Pflanzen dieser Art in den letzten 120 Millionen Jahren und stellten die molekulare Uhr für die gesamte Familie“, beschreibt Lamon die Essenz der Arbeit.
Fragmente von Trieben in einem Stück Bernstein
Früher wurde angenommen, dass Rhamnaceae-Pflanzen zuzu dem auch diese Probe gehört, entstand vor etwa 100 Millionen Jahren auf dem Planeten. Es stellte sich heraus, dass die ersten Blütenpflanzen der Familie der Sanddorngewächse vor mehr als 250 Millionen Jahren auf unserem Planeten entstanden sind - das ist 50 Millionen Jahre vor Beginn der Dinosaurier-Ära.
Über Methode
Die molekulare Uhr ist eine der wissenschaftlichen MethodenDatierung phylogenetischer Ereignisse (z. B. Artendivergenzen). Es basiert auf der Hypothese, dass evolutionär bedeutsame Mutationen mit konstanter Geschwindigkeit auftreten. Es gibt keine Beweise, die diese Hypothese stützen, aber sie ermöglicht es, biologische Ereignisse, die vor Millionen von Jahren stattfanden, zu untersuchen und den Verlauf der Evolution zumindest annähernd wiederherzustellen. Um eine hypothetische Mutationskette wiederherzustellen, werden DNA-Nukleotidsequenzen und Protein-Aminosäuresequenzen verwendet.
Die Methode ist seit den 1960er Jahren bekannt, und zwar seitdemEntdeckung der Doppelhelix durch Watson und Crick. Es liefert jedoch nur ungefähre Ergebnisse, da die Mutation lebender Organismen nicht unbedingt gleichmäßig erfolgt.
Was ist die Sensation?
Von unserer Zeitverschiebung in der Zeit wie zEreignisse wie das Erscheinen blühender Pflanzen mögen unbedeutend erscheinen: Denken Sie nur, dass sie um etwa 100 Millionen Jahre verfehlt wurden. Aber das ist wirklich ein Durchbruch, da das Erscheinen von Blütenpflanzen, wann immer es passiert, als eine echte Revolution in der Welt der Flora und der pflanzenfressenden Kreaturen angesehen wird.
Auf Haushaltsebene - Sie müssen vergessen (oder besser,neu zeichnen) alle Bilder aus Lehrbüchern und Enzyklopädien, in denen Tyrannosaurier und Diplodocus zwischen riesigen Schachtelhalmen und Farnen umherstreifen. Wahrscheinlich waren sie von einer anderen Flora umgeben, viel vielfältiger und zumindest blühfähig.
riesige Bäume
Auch in der Entwicklung des wissenschaftlichen Denkens lassen sich mehrere Konsequenzen nachweisen.
Erstens, ein anderer Zeitpunkt des Auftretensblühende Angiospermen bedeutet, dass die Erde mindestens 100 Millionen Jahre weniger brauchte. Gymnospermen waren die ersten, die das Land der Erde besiedelten, und legten den Grundstein für die gesamte existierende Landflora. Aber blühende Pflanzen haben sie viel früher gedrängt.
Zweitens begann die Ära der Symbiose viel früherzwischen Pflanzen und Insekten, den Hauptbestäubern von Blütenpflanzen. Die Welt der Insekten selbst begann sich dank des Auftauchens von Blumen zu entwickeln: Die Krabbler hatten einen Anreiz, in den Himmel zu fliegen, was die Entwicklung einer Vogelklasse anregte. Warum fliegen, solange es kein Essen im Himmel gibt?
Es sind die blühenden Pflanzen auf der Erde legte den Grundstein für die Erforschung des Himmels (Davor gab es Epochen der Wasser- und Landentwicklung).Und dies geschah 50 Millionen Jahre vor dem Beginn der Ära der Dinosaurier. Mit anderen Worten, primitive Eidechsen haben sich bereits zu einer Welt entwickelt, in der es sinnvoll ist, nicht nur zu kriechen, sondern auch zu fliegen.
Drittens gibt es viel mehr moderne Blumenlanger Weg der Evolution. Die uns bekannten Blütenpflanzen sind das Ergebnis eines längeren Überlebenskampfes, einer härteren natürlichen Selektion als bisher angenommen. Und wenn der Weg moderner Pflanzen 100 Millionen Jahre länger wäre, kann man sich kaum vorstellen, wie viele Arten in diesem Zeitraum entstanden und verschwunden sind.
Geschichte des Problems
Das Studium der millionenjährigen Geschichte der Flora der ErdeDie Menschheit tut es erst seit 200 Jahren. Der Vater der Paläobotanik, der französische Wissenschaftler Adolphe-Théodore Brongniard, schrieb 1822 einen für die ganze Welt der Wissenschaft revolutionären Artikel über die Klassifizierung und Verbreitung fossiler Pflanzen. Nach 6 Jahren systematisierte er alle Erkenntnisse in einer großen Monographie, die zu einem Programmbuch für alle Biologen des 19. - Mitte des 20. Jahrhunderts wurde.
Es ist fast seit Brongniart bekannt, dass die samenproduzierenden Bäume viel älter sind als die Blumen: Sie erschienen während des späten Paläozoikums, also vor etwa 300 Millionen Jahren.
Das Spätpaläozoikum umfasst einen Zeitraum von cavon vor 419 bis 252 Millionen Jahren und ist in drei geologische Perioden unterteilt: Devon, Karbon und Perm. Zu Beginn der Devonzeit waren Farne, Schachtelhalme und andere Nacktsamer mit einer sehr einfachen und umfangreichen Fortpflanzungsmethode: Sporen die dominierenden Vertreter der Erdflora. Am Ende des Zeitraums entwickelten sich einige Pflanzen zur sexuellen Fortpflanzung durch Samen.
Wissenschaftler fanden Proben von primitiven Pflanzen inversteinerte Harz- oder Torfablagerungen. Der Gang des wissenschaftlichen Denkens hing von der Qualität der gefundenen Proben ab. Die drei bekanntesten Fundorte spätpaläozoischer fossiler Pflanzen sind:
- Rhynie Chert, Schottland.Urpflanzen etwa 411 Millionen Jahre alt – mit wasserleitenden Zellen und Sporangien, aber ohne gebildete Blätter.
- Bezirk Wuda, Nordwestchina. Hier fanden sie viele vollständig erhaltene Pflanzen, die in Torfmooren konserviert wurden und etwa 298 Millionen Jahre alt sind. Auch Farne wurden hier überwiegend gefunden.
- Heimnitz, Deutschland.Hier fanden sie Ablagerungen von fossilen Pflanzen im Alteretwa 290 Millionen Jahre. Fossilien weisen darauf hin, dass im Perm eine dichte, feuchtigkeitsliebende Vegetation wuchs. Aber auch hier wurden keine ausgeprägten Angiospermen gefunden.
Ein weiterer Grund für Lamons Forschung
Eine der wichtigen Voraussetzungen für die Entdeckung von Byron Lamon war 2018 gefunden in Jiangsu, China.Hier fand eine Gruppe von Forschern versteinerte Fragmente einer Blume. Das Alter des Fossils beträgt laut Experten 174 Millionen Jahre. Seit einigen Jahren wollen Wissenschaftler die Annahme bestätigen, dass Blütenpflanzen viel früher als gedacht die Erde bevölkerten.
Und ein Jahr zuvor, im Februar 2017, stellte ein Forschungsteam aus Österreich unter der Leitung von Jürg Schoenenberger das Aussehen einer der ersten Blumen auf dem Planeten nach.
Wissenschaftler haben phänotypische Merkmale untersuchtHunderte von modernen Blumen, stellten ihre gemeinsamen Merkmale fest und brachten auf der Grundlage dieser Daten ihren Vorfahren hervor. Am allermeisten ähnelt der künstlich nachgebildete Urvater einer Lilie: Er hat fünf zu Locken gedrehte Stempel, zehn Staubblätter, mehrere Blütenblätter und Kelchblätter (moderne Lilien haben übrigens drei Stempel und sechs Staubblätter).
Nanjinganthus dendrostyla
Nachkommen der ersten Blumen auf der Erde
Sanddorn-Vertreter wachsen immer noch Seite an Seite mit uns. Sie sind in der Tat ein wenig seltsam: Es ist sofort klar, dass sie aus den Tiefen der Jahrhunderte stammen.
halte den Baum
Ungewöhnlicher Strauch:seine Früchte, verholzte Steinfrüchte, sehen aus wie braune Schirmpilze. Ein anderer Name dafür ist der Dorn Christi: Der Legende nach wurde aus diesem Baum die Dornenkrone Christi geflochten. Die Pflanze ist heilkräftig: Ein Sud aus ihren Früchten wirkt entzündungshemmend und schleimlösend. Derzhiderevo ist auch auf dem Territorium Russlands zu finden, insbesondere in den südlichen, südwestlichen Regionen und im Kaukasus.
halte den Baum
Saherenz
Unter den Sanddornen gibt es nur sehr wenige Zimmerpflanzen:Es ist jedoch eher wie Bäume und Sträucher. Aber Teesaherenz ist eine Ausnahme: Er ist oft in Form von Bonsai zu finden. Diese Pflanze hat einen geraden, gebogenen Stamm und knorrige Triebe, die eine schöne asymmetrische Krone bilden. Deshalb wird Sagetia als Hausbaum gewählt.
Sageretia-Tee
Aber Sanddorn.so ähnlich den Zeichnungen aus Brongniards Buch undFunde aus Nordchina haben kaum etwas mit den antiken Sanddornbäumen zu tun. Sie gehört zur Pflanzengattung der Familie der Korbblütler (Elaeagnaceae). Aufgrund der Ähnlichkeit mit antiken versteinerten Überresten wurde die häufigste Art dieses Obstbaums jedoch Sanddorn genannt.
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