Vad pratar vi om?
På sommarens sista dag publicerade tidskriften Trends in Plant Science resultaten av en studie där forskare
Det här verkar vara en vanlig upptäckt:inom världsbotaniken uppdateras siffror om arternas ålder och ursprung ständigt. Men nyheter om blommande växters ålder kan förändra vår syn på planetens biologiska historia.
Växtvärldens utvecklingsförlopp
Forskningsframsteg
I januari 2022, i en bärnstensbit från Myanmar, hittade forskare fragment av skotten från den sydafrikanska busken Phylica. Åldern för detta prov är mer än 100 miljoner år.
Byron Lamon, framstående professor i ekologiväxter från Curtin University (Australien), tillsammans med Tianhua He, en molekylär genetiker vid Murdoch University, använde fyndet för att spåra historien om havtornets ursprung med hjälp av den molekylära klockan.
"Vi matchade DNA från Phylica-proverna meddynamiska förändringar i DNA hos växter av denna art under de senaste 120 miljoner åren och ställer in den molekylära klockan för hela familjen”, beskriver Lamon kärnan i arbetet.
Fragment av skott i en bärnstensbit
Tidigare trodde man att Rhamnaceae-växter, tillsom detta prov också tillhör, uppstod på planeten för cirka 100 miljoner år sedan. Det visade sig att de första blommande växterna av havtornsfamiljen uppstod på vår planet för mer än 250 miljoner år sedan - det här är 50 miljoner år före början av dinosauriernas era.
Om metod
Molekylär klocka är en av de vetenskapliga metodernadatera fylogenetiska händelser (till exempel artavvikelser). Den är baserad på hypotesen att evolutionärt signifikanta mutationer sker med konstant hastighet. Det finns inga bevis som stödjer denna hypotes, men den gör det möjligt att studera biologiska händelser som inträffade för miljoner år sedan och åtminstone ungefärligen återställa evolutionens gång. För att återställa en hypotetisk kedja av mutationer används DNA-nukleotidsekvenser och proteinaminosyrasekvenser.
Metoden har varit känd sedan 1960-talet, faktiskt sedanupptäckten av dubbelhelixen av Watson och Crick. Men det ger bara ungefärliga resultat, eftersom mutationen av levande organismer inte nödvändigtvis sker jämnt.
Vad är sensationen?
Av vår tidsförskjutning i tid sådanahändelser som uppkomsten av blommande växter kan verka obetydliga: tänk bara, de missade med cirka 100 miljoner år. Men detta är verkligen ett genombrott, eftersom utseendet på blommande växter, när det än händer, anses vara en verklig revolution i världen av flora och växtätande varelser.
På hushållsnivå - du måste glömma (eller bättre,rita om) alla bilder från läroböcker och uppslagsverk, där tyrannosaurier och diplodocus strövar omkring bland gigantiska åkerfräkar och ormbunkar. Förmodligen var de omgivna av en annan flora, mycket mer mångsidig och åtminstone kunna blomma.
jätteträd
I utvecklingen av det vetenskapliga tänkandet kan också flera konsekvenser spåras.
Först en annan händelseblommande angiospermer betyder att det tog jorden minst 100 miljoner år mindre. Gymnospermer var de första som bebodde jordens land och lade grunden för all existerande markflora. Men blommande växter knuffade dem mycket tidigare.
För det andra började symbiosens era mycket tidigaremellan växter och insekter, de främsta pollinatörerna av blommande växter. Insekternas värld började utvecklas tack vare blommornas utseende: crawlers hade ett incitament att flyga upp i himlen, detta gav impulser till utvecklingen av en klass av fåglar. Så länge det inte finns mat på himlen, varför flyga?
Det är de blommande växterna på jorden lade grunden för utforskningen av himlen (Dessförinnan fanns det epoker av vatten- och markutveckling).Och detta hände 50 miljoner år före början av dinosauriernas era. Primitiva ödlor har med andra ord redan utvecklats till en värld där det är vettigt att inte bara krypa utan också flyga.
För det tredje har moderna blommor kommit mycket merevolutionens långa väg. De blommande växterna vi känner är resultatet av en längre kamp för överlevnad, ett strängare naturligt urval, än man tidigare trott. Och om de moderna växternas väg var 100 miljoner år längre är det svårt att ens föreställa sig hur många arter som lyckades uppstå och försvinna under denna period.
Problemets historia
Studiet av den mångmiljonåriga historien om jordens floramänskligheten har bara gjort det i 200 år. Paleobotanikens fader, den franske vetenskapsmannen Adolphe-Théodore Brongniart, skrev 1822 en revolutionerande artikel för hela vetenskapsvärlden om klassificering och distribution av fossila växter. Efter 6 år systematiserade han all kunskap i en stor monografi, som blev en programbok för alla biologer på 1800- - mitten av 1900-talet.
Det har varit känt nästan sedan Brongniarts tid att de fröproducerande träden är mycket äldre än blommor: de uppträdde under den sena paleozoiska perioden, det vill säga för cirka 300 miljoner år sedan.
Den sena paleozoiska eran omfattar en period på ungefärfrån 419 till 252 miljoner år sedan och är indelad i tre geologiska perioder: devon, karbon och perm. I början av devonperioden, ormbunkar, åkerfränder och andra gymnospermer med en mycket enkel och omfattande metod för reproduktion: sporer var de dominerande representanterna för jordens flora. I slutet av perioden utvecklades vissa växter till sexuell reproduktion genom frön.
Forskare hittade prover av primitiva växter ifossila harts- eller torvavlagringar. Den vetenskapliga tankegången berodde på kvaliteten på de prover som hittades. De tre mest kända platserna för senpaleozoiska fossila växter är:
- Rhynie Chert, Skottland.Primitiva växter cirka 411 miljoner år gamla - med vattenledande celler och sporangier, men utan bildade blad.
- Wuda-distriktet, nordvästra Kina. Här hittade man en hel del helt bevarade växter, bevarade i torvmossar, cirka 298 miljoner år gamla. Ormbunkar fanns också övervägande här.
- Heimnitz, Tyskland.Här hittade de fyndigheter av fossila växter åldradecirka 290 miljoner år. Fossiler indikerar att tät, fuktälskande växtlighet växte under permperioden. Men inga uttalade angiospermer hittades inte här heller.
Ytterligare ett skäl till Lamons forskning
En av de viktiga förutsättningarna för upptäckten av Byron Lamon var 2018 fynd i Jiangsu, Kina.Här hittade en grupp forskare fossiliserade fragment av en blomma. Enligt experter är fossilets ålder 174 miljoner år. I flera år har forskare velat bekräfta antagandet att blommande växter befolkade jorden mycket tidigare än man trodde.
Och ett år innan, i februari 2017, återskapade ett forskarlag från Österrike under ledning av Jürg Schoenenberger utseendet på en av de första blommorna på planeten.
Forskare har studerat fenotypiska egenskaperhundratals moderna blommor, etablerade sina gemensamma drag och, baserat på dessa data, tog fram deras stamfader. Mest av allt liknar den artificiellt återskapade förfadern en lilja: den har fem pistiller vridna till lockar, tio ståndare, flera kronblad och foderblad (moderna liljor har förresten tre pistiller och sex ståndare).
Nanjinganthus dendrostyla
Ättlingar till de första blommorna på jorden
Havtornsrepresentanter växer fortfarande sida vid sida med oss. De är verkligen lite konstiga: det är omedelbart klart att de kom från djupet av århundraden.
hålla i trädet
Ovanlig buske:dess frukter, lignifierade drupes, ser ut som bruna paraplysvampar. Dess andra namn är Kristi tagg: enligt legenden var det från detta träd som Kristi törnekrona vävdes. Växten är medicinsk: ett avkok av dess frukter har antiinflammatoriska och slemlösande effekter. Derzhiderevo kan också hittas på Rysslands territorium, särskilt i de södra, sydvästra regionerna och i Kaukasus.
hålla i trädet
Saherence
Det finns väldigt få krukväxter bland havtornen:Det är dock mer som träd och buskar. Men tesaherence är ett undantag: det kan ofta hittas i form av bonsai. Denna växt har en rak, böjd stam och knotiga skott som skapar en vacker asymmetrisk krona. Det är därför sageretia väljs som ett husträd.
Sageretia te
Men havtorn.så lik teckningarna från Brongniards bok ochfynd från norra Kina har liten relation till de gamla havtornen. Den tillhör släktet av växter av sockerfamiljen (Elaeagnaceae). Men på grund av likheten med forntida fossiliserade lämningar, kallades den vanligaste typen av detta fruktbärande träd havtorn.
Läs mer:
Rymdplanet kommer att leverera last till ISS och landa på en vanlig "flygplats"
Stjärnan närmade sig det svarta hålet och det slets isär: forskare observerade detta från tre teleskop
Forskare har hittat spår av genetiska mutationer i blodet hos varje person som har varit i rymden