Mistä puhutaan?
Kesän viimeisenä päivänä Trends in Plant Science -lehti julkaisi tulokset tutkimuksesta, jossa tutkijat
Tämä taitaa olla tavallinen löytö:maailman kasvitieteessä lajien ikää ja alkuperää koskevia lukuja päivitetään jatkuvasti. Mutta uutiset kukkivien kasvien iästä voivat muuttaa näkemystämme planeetan biologisesta historiasta.
Kasvimaailman evoluution kulku
Tutkimuksen edistyminen
Tammikuussa 2022 tutkijat löysivät myanmarin meripihkan palasta eteläafrikkalaisen Phylica-pensaan versojen palasia. Tämän näytteen ikä on yli 100 miljoonaa vuotta.
Byron Lamon, arvostettu ekologian professoriCurtinin yliopiston (Australia) kasvit ja Murdochin yliopiston molekyyligeneetikko Tianhua He käyttivät löytöä jäljittääkseen tyrnin alkuperähistoriaa molekyylikellon avulla.
"Yhdistimme Phylica-näytteiden DNA:ndynaamisia muutoksia tämän lajin kasvien DNA:ssa viimeisen 120 miljoonan vuoden aikana ja asetti koko perheen molekyylikellon”, Lamon kuvailee työn ydintä.
Fragmentteja versoista meripihkan palassa
Aikaisemmin uskottiin, että Rhamnaceae-kasvejajohon tämä näyte myös kuuluu, syntyi planeetalla noin 100 miljoonaa vuotta sitten. Kävi ilmi, että tyrniperheen ensimmäiset kukkivat kasvit syntyivät planeetallamme yli 250 miljoonaa vuotta sitten - tämä on 50 miljoonaa vuotta ennen dinosaurusten aikakauden alkua.
Tietoja menetelmästä
Molekyylikello on yksi tieteellisistä menetelmistäfylogeneettisten tapahtumien (esimerkiksi lajien eroavaisuuksien) ajoittaminen. Se perustuu hypoteesiin, että evoluutionaalisesti merkittäviä mutaatioita tapahtuu vakionopeudella. Tämän hypoteesin tueksi ei ole näyttöä, mutta sen avulla voidaan tutkia miljoonia vuosia sitten tapahtuneita biologisia tapahtumia ja ainakin suunnilleen palauttaa evoluution kulku. Hypoteettisen mutaatioketjun palauttamiseksi käytetään DNA-nukleotidisekvenssejä ja proteiinin aminohapposekvenssejä.
Menetelmä on tunnettu 1960-luvulta lähtien, itse asiassa siitä lähtienWatson ja Crick löysivät kaksoiskierteen. Mutta se antaa vain likimääräisiä tuloksia, koska elävien organismien mutaatio ei välttämättä tapahdu tasaisesti.
Mikä on sensaatio?
Meidän aikasiirtymästämme sellainentapahtumat, kuten kukkivien kasvien ilmestyminen, voivat tuntua merkityksettömiltä: ajatelkaa vain, ne ovat ohittaneet noin 100 miljoonaa vuotta. Mutta tämä on todella läpimurto, koska kukkivien kasvien ilmestymistä aina kun se tapahtuu, pidetään todellisena vallankumouksena kasviston ja kasvinsyöjien maailmassa.
Kotitalouden tasolla - sinun täytyy unohtaa (tai parempi,piirrä uudelleen) kaikki kuvat oppikirjoista ja tietosanakirjoista, joissa tyrannosaurus ja diplodocus vaeltavat jättimäisten korteiden ja saniaisten keskellä. Todennäköisesti niitä ympäröi erilainen kasvisto, paljon monipuolisempi ja ainakin kukkiva.
jättiläisiä puita
Tieteellisen ajattelun kehityksessä voidaan myös jäljittää useita seurauksia.
Ensinnäkin toinen tapahtumaajankohtakukkivat koppisiemeniset tarkoittavat, että maapallolla kului vähintään 100 miljoonaa vuotta vähemmän. Gymnosspermit asuivat ensimmäisinä maan päällä ja loivat perustan kaikelle olemassa olevalle maan kasvistolle. Mutta kukkivat kasvit työnsivät heidät paljon aikaisemmin.
Toiseksi, symbioosin aikakausi alkoi paljon aikaisemminkasvien ja hyönteisten, kukkivien kasvien tärkeimpien pölyttäjien, välillä. Itse hyönteisten maailma alkoi kehittyä kukkien ilmestymisen ansiosta: ryömijöillä oli kannustin lentää ylös taivaalle, mikä antoi sysäyksen lintuluokan kehitykselle. Niin kauan kuin taivaalla ei ole ruokaa, miksi lentää?
Se on kukkivia kasveja maan päällä loi pohjan taivaan tutkimiselle (Ennen sitä oli vesi- ja maankehityksen aikakausia).Ja tämä tapahtui 50 miljoonaa vuotta ennen dinosaurusten aikakauden alkua. Toisin sanoen primitiivisistä lisoista on jo kehittynyt maailma, jossa on järkevää paitsi ryömiä myös lentää.
Kolmanneksi nykyaikaisia kukkia on tullut paljon enemmänpitkä evoluution polku. Tunnemamme kukkivat kasvit ovat tulosta pidemmästä selviytymistaistelusta, ankarammasta luonnonvalinnasta, kuin aiemmin luultiin. Ja jos nykyaikaisten kasvien polku oli 100 miljoonaa vuotta pidempi, on vaikea edes kuvitella, kuinka monta lajia onnistui syntymään ja katoamaan tänä aikana.
Ongelman historia
Tutkimus maan kasviston monimiljoonaisesta historiastaihmiskunta on tehnyt sitä vasta 200 vuotta. Paleobotanian isä, ranskalainen tiedemies Adolphe-Théodore Brongniart, kirjoitti vuonna 1822 koko tiedemaailmalle vallankumouksellisen artikkelin fossiilisten kasvien luokittelusta ja leviämisestä. Kuuden vuoden kuluttua hän systematisoi kaiken tiedon suureen monografiaan, josta tuli ohjelmakirja kaikille 1800-luvun - 1900-luvun puolivälin biologeille.
Melkein Brongniartin ajoista lähtien on tiedetty, että siemeniä tuottavat puut ovat paljon vanhempia kuin kukat: ne ilmestyivät myöhäisen paleotsoisen ajanjakson aikana, eli noin 300 miljoonaa vuotta sitten.
Myöhäinen paleotsooinen aikakausi kattaa noin ajanjakson419–252 miljoonaa vuotta sitten, ja se on jaettu kolmeen geologiseen ajanjaksoon: devoni-, hiili- ja permikausi. Devonikauden alussa saniaiset, kortteet ja muut siemenkotakasvit, joilla oli hyvin yksinkertainen ja laaja lisääntymismenetelmä: itiöt olivat hallitsevia maan kasviston edustajia. Jakson lopussa jotkut kasvit kehittyivät sukupuolikasvuun siementen kautta.
Tutkijat löysivät näytteitä primitiivisistä kasveistakivettyneet hartsi- tai turveesiintymät. Tieteellisen ajattelun kulku riippui löydettyjen näytteiden laadusta. Myöhäispaleotsoisen fossiilisten kasvien kolme kuuluisinta paikkaa ovat:
- Rhynie Chert, Skotlanti.Alkukantaiset kasvit ovat noin 411 miljoonaa vuotta vanhoja - vettä johtavin soluineen ja itiöineen, mutta ilman muodostuneita lehtiä.
- Wudan piiri, Luoteis-Kiina. Täältä he löysivät paljon täysin säilyneitä kasveja, jotka ovat säilyneet turvesoissa, noin 298 miljoonaa vuotta vanhoja. Myös saniaiset löytyivät pääasiassa täältä.
- Heimnitz, Saksa.Täältä he löysivät vanhentuneiden fossiilisten kasvien esiintymiänoin 290 miljoonaa vuotta. Fossiilit osoittavat, että tiheä, kosteutta rakastava kasvillisuus kasvoi permikaudella. Mutta täälläkään ei löydetty korostuneita koppisiemenisiä.
Toinen syy Lamonin tutkimukseen
Yksi tärkeimmistä edellytyksistä Byron Lamonin löytämiselle oli Vuoden 2018 löytö Jiangsusta, Kiinasta.Täällä ryhmä tutkijoita löysi kivettyneet kukan fragmentit. Asiantuntijoiden mukaan fossiilin ikä on 174 miljoonaa vuotta. Tiedemiehet ovat useiden vuosien ajan halunneet vahvistaa oletuksen, että kukkivat kasvit asuttivat maapallon paljon luultua aikaisemmin.
Ja vuotta aiemmin, helmikuussa 2017, Jürg Schoenenbergerin johtama itävaltalainen tutkimusryhmä loi uudelleen yhden planeetan ensimmäisistä kukista.
Tiedemiehet ovat tutkineet fenotyyppisiä piirteitäsatoja moderneja kukkia, perustivat niiden yhteiset piirteet ja toivat näiden tietojen perusteella esille esi-isänsä. Eniten keinotekoisesti uudelleen luotu esi-isä muistuttaa liljaa: siinä on viisi kihariksi kierrettyä emestä, kymmenen heteitä, useita terälehtiä ja verholehtiä (nykyaikaisissa liljoissa on muuten kolme emiä ja kuusi hedettä).
Nanjinganthus dendrostyla
Maan ensimmäisten kukkien jälkeläisiä
Tyrnin edustajat kasvavat edelleen rinnallamme. Ne ovat todellakin hieman outoja: on heti selvää, että ne tulivat vuosisatojen syvyyksistä.
pidä puuta
Epätavallinen pensas:sen hedelmät, ruskeat luumarjat, näyttävät ruskeilta sateenvarjosieniltä. Sen toinen nimi on Kristuksen orjantappura: legendan mukaan tästä puusta kudottiin Kristuksen orjantappurakruunu. Kasvi on lääkinnällinen: sen hedelmien keitteellä on tulehdusta estäviä ja yskänlääkevaikutuksia. Derzhiderevoa löytyy myös Venäjän alueelta, erityisesti eteläisiltä, lounaisalueilla ja Kaukasuksella.
pidä puuta
Saherence
Tyrnien joukossa on hyvin vähän huonekasveja:Se on kuitenkin enemmän kuin puita ja pensaita. Mutta teesaherence on poikkeus: se löytyy usein bonsai-muodosta. Tällä kasvilla on suora, kaareva runko ja oksaiset versot, jotka luovat kauniin epäsymmetrisen kruunun. Siksi sageretia valitaan kotipuuksi.
Sageretia tee
Mutta tyrni.niin samanlainen kuin Brongniardin kirjan piirustukset jaPohjois-Kiinan löydöillä ei ole juurikaan yhteyttä muinaisiin tyrniin. Se kuuluu imeväisten (Elaeagnaceae) kasvien sukuun. Mutta sen samankaltaisuuden vuoksi muinaisten fossiilisten jäänteiden kanssa, tämän hedelmää kantavan puun yleisintä tyyppiä kutsuttiin tyrniksi.
Lue lisää:
Avaruuslentokone toimittaa rahtia ISS:lle ja laskeutuu tavalliselle "lentoasemalle"
Tähti lähestyi mustaa aukkoa ja se repeytyi: tutkijat havaitsivat tämän kolmesta kaukoputkesta
Tutkijat ovat löytäneet jälkiä geneettisistä mutaatioista jokaisen avaruudessa käyneen ihmisen verestä