Augalai išsivystė sudėtingumu dviem pliūpsniais – wi

Augalai išsivystė sudėtingumu dviem pliūpsniais – wi

vaizdas: Afrikos lelijos (Agapanthus africanus) gėlė suskaidoma į sudedamąsias dalis. Pagal naują augalų sudėtingumo klasifikaciją afrikinės lelijos reprodukcinėje struktūroje yra 12 tipų dalių, kai kurios iš jų yra ant sėklos arba kiaušidės viduje ir čia nepavaizduotos. Palyginimui, tipiškas papartis turi vienos rūšies reprodukcinę dalį. (Nuotraukų kreditas: Andrew Leslie)
peržiūrėti daugiau

Kreditas: Andrew Leslie

Stanfordo vadovaujamas tyrimas atskleidė, kad užuot šimtus milijonų metų, sausumos augalai patyrė didelę įvairovę per du dramatiškus sprogimus, 250 milijonų metų skirtumu. Dėl to vystėsi sėklos, o antrasis vyko žydinčių augalų įvairinimo metu.

Tyrime naudojama nauja, bet paprasta metrika augalų sudėtingumui klasifikuoti pagal pagrindinių dalių išdėstymą ir skaičių jų reprodukcinėse struktūrose. Nors mokslininkai jau seniai manė, kad augalai tapo sudėtingesni atsiradus sėkloms ir gėlėms, nauji atradimai, paskelbti rugsėjo mėn. 17 val Mokslasįrankiai leidžia suprasti šių pokyčių laiką ir mastą.

„Labiausiai stebina tai, kad vyksta visiška sėklų evoliucija, o tada visiškas pokytis, kuris įvyksta, kai žydintys augalai pradeda įvairėti“, – sakė tyrimo pagrindinis autorius Andrew Leslie, Stanfordo Žemės, energetikos ir aplinkos mokslų mokyklos geologijos mokslų docentas. (Stanfordo žemė). „Visuose šiuose augaluose dauginimosi struktūros atrodo skirtingai, tačiau per tą sąstingį jie gali turėti maždaug tiek pat dalių.“

Neįprastas palyginimas

Gėlės yra įvairesnės nei visos kitos augalų grupės, skleidžiančios spalvas, kvapus ir formas, kurios maitina gyvūnus ir džiugina jusles. Jie taip pat yra sudėtingi: žiedlapiai, žiedadulkės ir piestelės susipina į tikslią tvarką, kad suviliotų apdulkintojus ir apgautų juos, kad žiedadulkės skleistų iš vienos gėlės į kitą.

Dėl šio sudėtingumo mokslininkams sunku palyginti augalus su paprastesnėmis reprodukcinėmis sistemomis, pavyzdžiui, paparčiais ar kai kuriais spygliuočiais. Dėl to botanikai ilgą laiką buvo susitelkę į savo nežydinčius augalus atskirai nuo įmantresnių žydinčių giminaičių.

Leslie ir jo bendraautoriai įveikė šiuos skirtumus sukūrę sistemą, kuri klasifikuoja skirtingus reprodukcinių struktūrų dalių tipus remiantis vien stebėjimu. Kiekviena rūšis buvo vertinama pagal tai, kiek dalių tipų ji turi ir kiek tų dalių susikaupė. Jie suskirstė į kategorijas apie 1300 sausumos augalų rūšių nuo maždaug 420 milijonų metų iki šių dienų.

„Tai gana paprasta istorija apie reprodukcinius vaikus formos ir funkcijos požiūriu: augalai atlieka vis daugiau specifinių funkcijų“, – sakė Leslie. „Tai naudingas būdas mąstyti apie plataus masto pokyčius, apimančius visą augalų istoriją.

Nuo krūmų iki žydėjimo

Kai ankstyvajame devono amžiuje prieš maždaug 420–360 milijonų metų sausumos augalai pirmą kartą įvairavo, Žemė buvo šiltesnis pasaulis, kuriame nebuvo medžių ar sausumos stuburinių gyvūnų. Voragyviai, tokie kaip skorpionai ir erkės, klaidžiojo žemėje tarp trumpų, lopinių augalų, o aukščiausias sausumos organizmas buvo 20 pėdų grybas, panašus į medžio kamieną. Po devono laikų gyvūnai išsivystė ir turi skirtingą mitybą, atsirado įvairesnių vabzdžių, atsirado dinozaurai, tačiau augalų dauginimosi sudėtingumas nepasikeitė, kol neišvysdavo žiedų.

„Galėjo būti, kad vabzdžių apdulkinimas ir gyvūnų sėklų išplitimas atsirado anksti prieš 300 milijonų metų, tačiau tik per pastaruosius 100 milijonų metų tai tikrai sudėtinga sąveika su apdulkintojais, skatinančiais šį nuostabų žydinčių augalų kompleksą“, – sakė Leslie. „Buvo toks ilgas laikotarpis, kai augalai galėjo sąveikauti su vabzdžiais taip, kaip dabar daro žydintys augalai, tačiau jie nebuvo tokio sudėtingumo.

Vėlyvajame kreidos periode, maždaug prieš 100–66 milijonus metų, Žemė labiau primena planetą, kurią žinome šiandien – šiek tiek panaši į Josemičio nacionalinį parką be žydinčių medžių ir krūmų. Pasak Leslie, antrasis sudėtingumo pliūpsnis buvo dramatiškesnis nei pirmasis, pabrėžiantis unikalią žydinčių augalų prigimtį. Tuo laikotarpiu atsirado tokių augalų kaip pasifloros, kurių yra daugiau nei dvigubai daugiau nei nežydinčių augalų.

Tyrėjai klasifikavo 472 gyvas rūšis, iš kurių dalis yra Stenfordo miestelyje, tiesiog atskirdami vietinius augalus ir suskaičiuodami jų dauginimosi organus. Analizė apima kraujagyslinius sausumos augalus, išskyrus mažus augalus, kuriems trūksta atraminio audinio vandeniui ir mineralams pernešti.

„Vienas dalykas, kurį mes ginčijame šiame dokumente, yra tai, kad ši klasifikacija tiesiog atspindi jų funkcinę įvairovę“, – sakė Leslie. „Jie iš esmės pasiskirsto savo darbą, kad galėtų efektyviau daryti tai, ką jiems reikia padaryti.

###

Tyrimo bendraautoriai yra Carlas Simpsonas iš Kolorado universiteto Gamtos istorijos muziejaus ir Luke’as Manderis iš Atvirojo universiteto.


Atsisakymas: AAAS ir EurekAlert! nėra atsakingi už naujienų pranešimų, paskelbtų EurekAlert, tikslumą! prisidedančios institucijos arba už bet kokios informacijos naudojimą per EurekAlert sistemą.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.