เรากำลังพูดเรื่องอะไรอยู่?
ในวันสุดท้ายของฤดูร้อนวารสาร Trends in Plant Science ได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาที่นักวิทยาศาสตร์
นี่ดูเหมือนจะเป็นการค้นพบธรรมดา:ในพฤกษศาสตร์โลก ตัวเลขเกี่ยวกับอายุและต้นกำเนิดของสายพันธุ์ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง แต่ข่าวเกี่ยวกับอายุของไม้ดอกสามารถเปลี่ยนมุมมองของเราเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ทางชีววิทยาของโลกได้
หลักสูตรวิวัฒนาการของโลกพืช
ความคืบหน้าการวิจัย
ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2565 ในอำพันชิ้นหนึ่งจากเมียนมาร์ นักวิจัยพบชิ้นส่วนของหน่อไม้ Phylica ของแอฟริกาใต้ อายุของกลุ่มตัวอย่างนี้มีมากกว่า 100 ล้านปี
Byron Lamon ศาสตราจารย์พิเศษด้านนิเวศวิทยาพืชจากมหาวิทยาลัย Curtin (ออสเตรเลีย) ร่วมกับ Tianhua He นักพันธุศาสตร์ระดับโมเลกุลที่มหาวิทยาลัย Murdoch ใช้การค้นพบเพื่อติดตามประวัติความเป็นมาของต้นกำเนิดของ buckthorn โดยใช้นาฬิกาโมเลกุล
“เราจับคู่ DNA ของตัวอย่าง Phylica กับการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกใน DNA ของพืชในสายพันธุ์นี้ตลอด 120 ล้านปีที่ผ่านมาและกำหนดนาฬิกาโมเลกุลสำหรับทั้งครอบครัว” Lamon อธิบายสาระสำคัญของงาน
ชิ้นส่วนของยอดในชิ้นส่วนของอำพัน
ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่าพืช Rhamnaceae ถึงซึ่งกลุ่มตัวอย่างนี้เป็นของกลุ่มตัวอย่าง เกิดขึ้นบนโลกเมื่อประมาณ 100 ล้านปีก่อน ปรากฎว่าพืชดอกแรกของตระกูล buckthorn เกิดขึ้นบนโลกของเราเมื่อ 250 ล้านปีก่อน - นี่คือ 50 ล้านปีก่อนการเริ่มต้นของยุคไดโนเสาร์
เกี่ยวกับวิธีการ
นาฬิกาโมเลกุลเป็นหนึ่งในวิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการออกเดทกับเหตุการณ์ทางวิวัฒนาการ (เช่น ความแตกต่างของสปีชีส์)มันขึ้นอยู่กับสมมติฐานที่ว่าการกลายพันธุ์ที่สําคัญทางวิวัฒนาการเกิดขึ้นไม่มีหลักฐานสนับสนุนสมมติฐานนี้ แต่ก็เป็นเช่นนั้นความสามารถในการศึกษาเหตุการณ์ทางชีววิทยาที่เกิดขึ้นเมื่อหลายล้านปีก่อนและอย่างน้อยก็สร้างเส้นทางวิวัฒนาการขึ้นใหม่อย่างคร่าวๆในการสร้างห่วงโซ่การกลายพันธุ์สมมุติฐานใหม่จะใช้ ลําดับนิวคลีโอไทด์ดีเอ็นเอและลําดับกรดอะมิโนของโปรตีน
วิธีนี้เป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่ปี 1960 อันที่จริงตั้งแต่การค้นพบเกลียวคู่โดยวัตสันและคริกแต่มันให้ผลลัพธ์โดยประมาณเท่านั้นเนื่องจากการกลายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตไม่จําเป็นต้องผ่านอย่าง สม่ำเสมอ
ความรู้สึกคืออะไร?
ของเวลาของเราเปลี่ยนในเวลาเช่นเหตุการณ์อย่างเช่น การปรากฏตัวของไม้ดอกอาจดูเหมือนไม่มีนัยสำคัญ ลองคิดดูสิ พวกมันหายไปราวๆ 100 ล้านปี แต่นี่เป็นความก้าวหน้าอย่างแท้จริง เนื่องจากการปรากฏตัวของไม้ดอกเมื่อใดก็ตามที่มันเกิดขึ้น ถือเป็นการปฏิวัติที่แท้จริงในโลกของพืชพรรณและสัตว์กินพืช
ในระดับครัวเรือน - คุณต้องลืม (หรือดีกว่าวาดใหม่) รูปภาพทั้งหมดจากหนังสือเรียนและสารานุกรมที่มีไทรันโนซอรัสและดิพโลโดคัสเดินเตร่ท่ามกลางหางม้ายักษ์และเฟิร์น อาจเป็นไปได้ว่าพวกมันถูกล้อมรอบด้วยพืชพันธุ์ต่าง ๆ มีความหลากหลายมากกว่าและอย่างน้อยก็สามารถออกดอกได้
ต้นไม้ยักษ์
ในการพัฒนาความคิดทางวิทยาศาสตร์ สามารถติดตามผลที่ตามมาหลายประการ
ครั้งแรก อีกครั้งของเหตุการณ์angiosperms ที่ออกดอกหมายความว่าโลกใช้เวลาน้อยกว่า 100 ล้านปีเป็นอย่างน้อย ยิมโนสเปิร์มเป็นสัตว์กลุ่มแรกที่อาศัยอยู่ในแผ่นดินโลก และวางรากฐานสำหรับพืชบนบกที่มีอยู่ทั้งหมด แต่ไม้ดอกผลักพวกเขาก่อนหน้านี้มาก
ประการที่สอง ยุคของ symbiosis เริ่มเร็วขึ้นมากระหว่างพืชและแมลงซึ่งเป็นแมลงผสมเกสรหลักของไม้ดอก โลกของแมลงเองเริ่มพัฒนาขึ้นด้วยการปรากฏตัวของดอกไม้: นักรวบรวมข้อมูลมีแรงจูงใจที่จะบินขึ้นไปบนท้องฟ้าซึ่งเป็นแรงผลักดันให้เกิดการพัฒนากลุ่มนก ตราบใดที่ไม่มีอาหารอยู่บนฟ้า จะบินไปทำไม?
เป็นไม้ดอกบนดิน วางรากฐานการสำรวจท้องฟ้า (ก่อนหน้านี้มียุคน้ำและการพัฒนาที่ดิน)และสิ่งนี้เกิดขึ้น 50 ล้านปีก่อนการเริ่มต้นยุคไดโนเสาร์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง กิ้งก่าดึกดำบรรพ์ได้พัฒนาไปสู่โลกที่มันไม่เพียงแค่คลานเท่านั้นแต่ยังบินได้ด้วย
ประการที่สามดอกไม้สมัยใหม่ได้ผ่านเส้นทางวิวัฒนาการที่ยาวนานกว่ามากการต่อสู้เพื่อความอยู่รอดที่ยาวนานขึ้นการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่เข้มงวดกว่าที่เคยสันนิษฐานไว้และถ้าเส้นทางของพืชสมัยใหม่คือ 100 ล้านปีเป็นการยากที่จะจินตนาการว่ามีกี่สายพันธุ์ที่เกิดขึ้นและหายไปในเวลานั้นช่วง
ประวัติของปัญหา
การศึกษาประวัติศาสตร์หลายล้านปีของพืชพรรณของโลกมนุษยชาติได้ทำมาเพียง 200 ปีเท่านั้น บิดาแห่ง Paleobotany นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Adolphe-Théodore Brongniart ในปีพ.ศ. 2365 ได้เขียนบทความปฏิวัติวงการวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการจำแนกและจำหน่ายพืชฟอสซิล หลังจาก 6 ปี เขาได้จัดระบบความรู้ทั้งหมดในเอกสารขนาดใหญ่ ซึ่งกลายเป็นหนังสือโปรแกรมสำหรับนักชีววิทยาทุกคนในศตวรรษที่ 19 - กลางศตวรรษที่ 20
เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วเกือบตั้งแต่สมัยบรองเนียร์ว่าต้นไม้ที่ให้เมล็ดพืชนั้นเก่าแก่กว่าดอกไม้มาก: พวกมันปรากฏขึ้นในช่วงปลายยุค Paleozoic นั่นคือประมาณ 300 ล้านปีก่อน
ปลายยุค Paleozoic ครอบคลุมช่วงเวลาประมาณจาก 419 ถึง 252 ล้านปีก่อนและแบ่งออกเป็นสามช่วงเวลาทางธรณีวิทยา: Devonian, Carboniferous และ Permian ในตอนต้นของยุคดีโวเนียน เฟิร์น หางม้า และพืชยิมโนสเปิร์มอื่นๆ ที่มีวิธีการขยายพันธุ์ที่ง่ายและกว้างขวางมาก: สปอร์เป็นตัวแทนที่โดดเด่นของพืชพรรณของโลก ในช่วงปลายยุคนั้น พืชบางชนิดได้พัฒนาไปสู่การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศผ่านทางเมล็ดพืช
นักวิทยาศาสตร์พบตัวอย่างพืชดึกดำบรรพ์ในฟอสซิลเรซินหรือตะกอนพีท หลักสูตรของความคิดทางวิทยาศาสตร์ขึ้นอยู่กับคุณภาพของตัวอย่างที่พบ สถานที่ที่มีชื่อเสียงที่สุดสามแห่งของพืชฟอสซิลยุคปลาย Paleozoic คือ:
- Rhynie Chert สกอตแลนด์พืชดึกดำบรรพ์อายุประมาณ 411 ล้านปี มีเซลล์นำน้ำและสปอรังเกีย แต่ไม่มีใบที่ก่อตัว
- เขตวูต้า ภาคตะวันตกเฉียงเหนือของจีน. ที่นี่พวกเขาพบพืชที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้มากมาย เก็บรักษาไว้ในพรุพรุ อายุประมาณ 298 ล้านปี เฟิร์นก็พบได้ที่นี่เช่นกัน
- ไฮม์นิทซ์, เยอรมนีที่นี่พวกเขาพบซากพืชฟอสซิลที่มีอายุมากประมาณ 290 ล้านปี ฟอสซิลบ่งชี้ว่ามีพืชพรรณหนาแน่นที่ชอบความชื้นเติบโตในช่วงยุคเพอร์เมียน แต่ไม่พบแองจิโอสเปิร์มที่เด่นชัดที่นี่เช่นกัน
อีกเหตุผลหนึ่งสำหรับการวิจัยของ Lamon
ข้อกำหนดเบื้องต้นที่สำคัญประการหนึ่งสำหรับการค้นพบ Byron Lamon คือ 2018 พบในมณฑลเจียงซูประเทศจีนที่นี่ กลุ่มนักวิจัยพบเศษซากดึกดำบรรพ์ของดอกไม้ ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าฟอสซิลมีอายุ 174 ล้านปี เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการยืนยันสมมติฐานที่ว่าไม้ดอกมีอยู่บนโลกเร็วกว่าที่คิดไว้มาก
และหนึ่งปีก่อนในเดือนกุมภาพันธ์ 2017 ทีมวิจัยจากออสเตรียนำโดยJürg Schoenenberger ได้สร้างรูปลักษณ์ของดอกไม้ดอกแรกในโลก
นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาลักษณะฟีโนไทป์ดอกไม้สมัยใหม่หลายร้อยชนิด กำหนดลักษณะทั่วไปของดอกไม้ และนำต้นกำเนิดของดอกไม้ออกมาจากข้อมูลเหล่านี้ เหนือสิ่งอื่นใด บรรพบุรุษที่สร้างขึ้นมาใหม่คล้ายกับดอกลิลลี่: มันมีเกสรตัวเมียห้าอันบิดเป็นลอน, เกสรตัวผู้สิบอัน, กลีบและกลีบเลี้ยงหลายอัน (ดอกบัวในปัจจุบันมีเกสรตัวเมียสามตัวและเกสรตัวผู้หกตัว)
Nanjinganthus dendrostyla
ทายาทดอกไม้ดอกแรกในโลก
ตัวแทนของ Buckthorn ยังคงเติบโตเคียงข้างเรา พวกมันค่อนข้างแปลก: เป็นที่ชัดเจนทันทีว่าพวกเขามาจากส่วนลึกของศตวรรษ
ถือต้นไม้
ไม้พุ่มที่ผิดปกติ:ผลของมันมีลักษณะเป็นดอกตูมคล้ายเห็ดร่มสีน้ำตาล อีกชื่อหนึ่งคือหนามของพระคริสต์ ตามตำนานเล่าว่า มงกุฎหนามของพระคริสต์มาจากต้นไม้ต้นนี้ พืชเป็นยา: ยาต้มผลไม้มีฤทธิ์ต้านการอักเสบและเสมหะ Derzhiderevo สามารถพบได้ในดินแดนของรัสเซียโดยเฉพาะในภาคใต้ภาคตะวันตกเฉียงใต้และในเทือกเขาคอเคซัส
ถือต้นไม้
ซาเฮเรนซ์
มี houseplants น้อยมากในหมู่ buckthorns: все-таки это скорее деревья и кустарники. Но сагереция чайная — исключение: ее можно часто встретить в форме бонсая. У этого растения прямой, искривляющийся ствол и узловатые побеги, создающие красивую асимметричную крону. Именно поэтому сагерецию и выбирают в качестве комнатного дерева.
ชาซาเกเรเทีย
А вот облепиха.คล้ายกับภาพวาดจากหนังสือของ Brongniard และการค้นพบจากทางตอนเหนือของจีนมีความสัมพันธ์เพียงเล็กน้อยกับ buckthorns โบราณ จัดอยู่ในสกุลพืชตระกูลหน่อ (Elaeagnaceae) แต่เนื่องจากความคล้ายคลึงกับซากฟอสซิลโบราณ ต้นไม้ที่ออกผลชนิดนี้พบได้บ่อยที่สุดจึงถูกเรียกว่าซีบัคธอร์น
อ่านเพิ่มเติม:
เครื่องบินอวกาศจะส่งสินค้าไปยังสถานีอวกาศนานาชาติและลงจอดที่ "สนามบิน" ปกติ
ดาวฤกษ์เข้าใกล้หลุมดำและแตกออกจากกัน: นักวิทยาศาสตร์สังเกตสิ่งนี้จากกล้องโทรทรรศน์สามตัว
นักวิทยาศาสตร์พบร่องรอยของการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมในเลือดของทุกคนที่อยู่ในอวกาศ