Multă vreme, biologii au considerat că plantele cu flori (angiospermele) au devenit cu adevărat dominante abia după dinozaurii au dispărut, când mamiferele au început să joace un rol esențial în răspândirea semințelor. Această ipoteză sugera că, în timpul Cretacicului târziu, majoritatea angiospermelor se bazau aproape exclusiv pe vânt și pe alte mecanisme abiotice pentru dispersia semințelor.
Un nou studiu publicat în revista Science schimbă însă radical această perspectivă, indicând că plantele cu flori dezvoltaseră deja fructe cărnoase și strategii sofisticate de atragere a animalelor cu aproximativ 74 de milioane de ani în urmă, când dinozaurii încă dominau ecosistemele terestre.
O fereastră excepțională către pădurile Cretacicului
Descoperirea se bazează pe analiza unui impresionant depozit fosil din statul New Mexico, S.U.A., conservat într-un strat de cenușă vulcanică. Situl este atât de bine păstrat încât cercetătorii îl compară cu o adevărată „Pompei botanic”, surprinzând vegetația exact în momentul în care aceasta a fost acoperită de erupția vulcanică.
Între 1992 și 2016, paleobotaniștii au colectat aproximativ 450 de fosile reprezentând diaspore – structuri care includ semințele și fructele responsabile de dispersia plantelor. Analiza acestora a identificat aproape 80 de tipuri morfologice distincte, o diversitate surprinzător de mare pentru o floră atât de veche.
Rezultatele indică existența unor ecosisteme forestiere mult mai complexe decât se presupunea anterior, dominate deja de numeroase plante cu flori adaptate unor strategii diferite de răspândire.
Fructe pentru animale, nu doar semințe purtate de vânt
Printre cele mai importante descoperiri se numără faptul că peste o treime dintre fosile reprezintă fructe cărnoase, asemănătoare unor fructe de pădure de dimensiunea afinelor actuale. Alte specimene prezentau aripi membranoase sau alte adaptări specifice dispersiei prin vânt.
Această combinație arată că, încă din Cretacicul târziu, plantele utilizau simultan mai multe strategii de reproducere și colonizare a habitatelor. Unele se bazau pe curenții de aer, în timp ce altele investiseră deja energie în producerea unor fructe atractive pentru animale.
Din punct de vedere evolutiv, fructele cărnoase reprezintă o investiție metabolică importantă. Ele apar doar atunci când avantajul oferit de consumul lor de către animale depășește costul producerii pulpei bogate în apă și zaharuri. Prin urmare, existența lor sugerează că relațiile mutualiste dintre plante și vertebrate erau deja bine dezvoltate înainte de extincția dinozaurilor.
Au fost dinozaurii primii grădinari ai pădurilor moderne?
Noua interpretare propune un scenariu fascinant: numeroase animale ale Cretacicului consumau fructele plantelor cu flori și transportau semințele la distanțe considerabile.
Aceste animale nu erau doar mamifere primitive asemănătoare rozătoarelor, ci probabil și numeroși dinozauri erbivori sau omnivori. După ingerarea fructelor, semințele puteau traversa tractul digestiv și erau eliminate în alte zone, unde aveau șanse mai mari să germineze.
Acest mecanism, cunoscut astăzi sub numele de endozoocorie, este utilizat de mii de specii vegetale moderne. Până acum se considera însă că el s-a dezvoltat pe scară largă abia după evenimentul de extincție produs acum aproximativ 66 de milioane de ani.
Dacă noul studiu este confirmat și în alte situri fosilifere, înseamnă că dinozaurii au contribuit activ la răspândirea plantelor cu flori cu cel puțin 8–10 milioane de ani înainte de dispariția lor.
O schimbare majoră în înțelegerea evoluției angiospermelor
Modelul clasic al evoluției angiospermelor descria o adevărată explozie evolutivă după impactul asteroidului care a pus capăt Cretacicului. Odată cu dispariția dinozaurilor non-aviari, mamiferele s-ar fi diversificat rapid, iar plantele cu flori ar fi dezvoltat ulterior fructe complexe și relații ecologice sofisticate cu animalele.
Noile fosile sugerează însă că multe dintre aceste inovații apăruseră deja înainte de catastrofa globală.
În loc să fie inițiatorul acestor transformări, evenimentul de extincție ar fi accelerat extinderea unor ecosisteme care erau deja în plină dezvoltare. Cu alte cuvinte, plantele cu flori nu au început să inoveze după dispariția dinozaurilor, ci își construiseră deja succesul evolutiv în timpul existenței acestora.
De ce sunt importante aceste descoperiri?
Plantele cu flori reprezintă astăzi aproximativ 90% din toate speciile vegetale existente pe uscat și stau la baza majorității ecosistemelor terestre și a agriculturii moderne.
Înțelegerea modului în care au evoluat strategiile lor de dispersie permite reconstruirea relațiilor ecologice dintre plante și animale de-a lungul timpului geologic. Studiul demonstrează că biodiversitatea actuală este rezultatul unor colaborări evolutive extrem de vechi, care implicau deja plante, mamifere primitive, păsări timpurii și probabil numeroși dinozauri.
Autorii consideră că următorul pas este investigarea altor depozite fosilifere din Cretacicul târziu. Dacă aceeași diversitate de fructe și semințe va fi identificată și în alte regiuni ale lumii, noul model privind evoluția plantelor cu flori va deveni mult mai solid și ar putea rescrie unul dintre cele mai importante capitole ale istoriei vieții pe Pământ.
Sursa: Science News