Tutti i fiori viventi derivano in ultima analisi da un singolo antenato 140m anni fa

Il primo fiore mai uscito da 140m anni fa, sembrava una magnolia
L'antenato della magnolia. E alberi di quercia, erba, pomodori, narcisi e molto altro. Hervé Sauquet e Jürg Schönenberger

Sebbene la maggior parte delle specie di piante sulla Terra abbia fiori, l'origine evolutiva dei fiori stessi è avvolta nel mistero. I fiori sono gli organi sessuali di più di 360,000 specie di piante viventi oggi, tutti derivati ​​da un unico antenato comune nel lontano passato. Questa pianta ancestrale, viva qualche tempo fa tra 250m e 140m anni fa, ha prodotto i primi fiori in un momento in cui il pianeta era più caldo e più ricco di ossigeno e gas serra di oggi. Un tempo in cui i dinosauri vagavano per i paesaggi primordiali.

Ma nonostante i dinosauri si siano estinti 65m anni fa ne abbiamo un'idea migliore che aspetto aveva un Iguanodonte rispetto a come fu costruito il fiore ancestrale.

Ciò è in parte dovuto al fatto che questi primi fiori non hanno lasciato tracce. I fiori sono strutture fragili che solo nelle circostanze più fortunate possono essere trasformate in fossili. E poiché non sono stati trovati fossili risalenti a 140m o più anni, gli scienziati hanno avuto solo un senso limitato di come sarebbe stato l'antenato finale. Fino ad ora.

Un nuovo importante studio condotto da un team internazionale di botanici ha ottenuto la migliore ricostruzione ad oggi di questo fiore ancestrale. La ricerca, pubblicata in Nature Communications, non si basa tanto sui fossili quanto sullo studio delle caratteristiche di 800 delle sue specie discendenti viventi.

Confrontando le somiglianze e le differenze tra le piante da fiore correlate, è possibile dedurre le caratteristiche dei loro antenati recenti. Ad esempio, poiché tutte le specie di orchidee hanno fiori in cui una metà è l'immagine speculare dell'altro (simmetria bilaterale), possiamo supporre che il loro antenato debba aver avuto fiori bilaterali. Confrontando questi ultimi antenati l'uno con l'altro è quindi possibile fare un passo indietro nel tempo, e così via, finché alla fine raggiungiamo la base dell'albero genealogico delle piante da fiore.

Allora, come è stato?

Per certi aspetti, il fiore originale assomiglia a una moderna magnolia: ha "petali" multipli e indifferenziati (tecnicamente tepali), disposti in anelli concentrici. Al suo centro ci sono più file di organi sessuali tra cui gli stami che producono polline e le ovaie che portano ovuli. È difficile resistere alla tentazione di immaginare antichi impollinatori che strisciano in questo fiore, raccogliendo i grani di polline mentre inconsapevolmente aiutano la pianta a produrre semi.

Una vita sessuale controversa

Il nuovo studio aiuta a risolvere la controversia sul fatto che i fiori primitivi avessero sessi separati o se entrambi gli organi riproduttivi maschili e femminili fossero combinati nello stesso fiore. Le prove precedenti hanno indicato risposte diverse. Da un lato, uno dei primi lignaggi divergenti di piante da fiore, rappresentato al giorno d'oggi solo da un raro arbusto proveniente dall'isola del Pacifico della Nuova Caledonia chiamato Amborella, ha fiori che sono sia maschio o femmina. Dall'altro, le specie più moderne combinano entrambi i sessi nello stesso fiore.


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Tutti i fiori viventi derivano in ultima analisi da un singolo antenato vissuto circa 140m anni fa.
Tutti i fiori viventi derivano in ultima analisi da un singolo antenato vissuto circa 140m anni fa.
Hervé Sauquet e Jürg Schönenberger

Gli autori dello studio stabiliscono la domanda e mostrano che il fiore ancestrale era un ermafrodita. Ciò significa che le prime piante da fiore potrebbero riprodursi sia come maschio che come femmina. I sessi combinati possono essere vantaggiosi quando si colonizzano nuovi ambienti in quanto un singolo individuo può essere il proprio compagno, e infatti molte specie vegetali che colonizzano isole oceaniche remote tendono ad essere ermafrodite. Forse la combinazione di sessi ha aiutato le prime piante da fiore a superare i loro rivali.

Il diavolo è nei dettagli

Nonostante l'apparente somiglianza con alcuni fiori moderni, il loro ultimo antenato ha alcune sorprese nella manica. Per esempio, i botanici hanno a lungo pensato che i primi fiori avessero parti floreali sistemato a spirale intorno al centro del fiore come si può vedere in specie moderne come la anice stellato.

La nuova ricostruzione, tuttavia, suggerisce fortemente che i primi fiori avevano i loro organi disposti non in una spirale, ma in serie di cerchi concentrici o "spirali", come nella maggior parte delle piante moderne. Il primo fiore aveva spirali più numerose, tuttavia, suggerendo che i fiori sono diventati più semplici nel tempo. Paradossalmente, questa architettura più semplice potrebbe aver dato alle piante moderne una base più stabile su cui evolvere e realizzare compiti più complessi come l'interazione sofisticata con alcuni insetti come nelle orchidee, o la produzione di "capolini" fatti di dozzine o centinaia di fiori più semplici come nella famiglia dei girasoli.

The ConversationAnche se ora abbiamo una buona idea di quello che potrebbe sembrare uno dei primi fiori, sappiamo ancora poco di come è nato quel fiore. I passaggi dettagliati che portano alla sua evoluzione sono sconosciuti. Forse dovremo aspettare la scoperta di nuovi fiori fossili che coprono il gap intorno a 250m-140m anni fa, prima di poter capire l'origine stessa della struttura sessuale più diversificata del pianeta.

Circa l'autore

Mario Vallejo-Marin, professore associato di biologia evoluzionistica, Università di Stirling

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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