La Stanford University, in questi giorni ha pubblicato un nuovo studio secondo il quale le piante terrestri hanno subito una grande diversificazione in due fasi drastiche a distanza di 250 milioni di anni.
Di contro, la ricerca rivela che quest’evoluzione di centinaia di anni, non è avvenuta gradualmente come si è pensato fino ad oggi, bensì c’è stata una netta e sostanziale diversificazione.
La prima fase, sostengono gli autori di Stanford, c’è stata all’inizio della storia delle piante. Quando hanno avuto origine lo sviluppo dei semi; la seconda ha avuto luogo durante la diversificazione delle piante da fiore.
La ricerca utilizza una nuova, ma semplice metrica, per classificare la complessità delle piante in base alla disposizione e al numero di parti fondamentali nelle loro strutture riproduttive. Mentre gli scienziati hanno a lungo ipotizzato che le piante sono diventate più complesse con l’avvento dei semi e dei fiori, le nuove scoperte, pubblicate il 17 settembre su Science, offrono una visione dei tempi e della grandezza di questi cambiamenti.
L’autore dello studio è Andrew Leslie, un assistente professore di scienze geologiche presso la Stanford School of Earth, Energy & Environmental Sciences (Stanford Earth).
Leslie, nella pubblicazione dello studio dichiara:
“La cosa più sorprendente è questa sorta di stasi, questo plateau di complessità dopo l’evoluzione iniziale dei semi e poi il cambiamento totale che è avvenuto quando le piante da fiore hanno iniziato a diversificarsi. Le strutture riproduttive sembrano diverse in tutte queste piante, ma hanno tutte circa lo stesso numero di parti durante quella stasi”.
Piante: l’evoluzione in due tempi – con una pausa di 250 milioni di anni
I fiori sono più diversi di ogni altro gruppo di piante. Producono colori, odori e forme che nutrono gli animali e deliziano i sensi. Sono anche intricati: petali, antere e pistilli si intrecciano in disposizioni precise per attirare gli impollinatori e indurli a diffondere il polline da un fiore all’altro.
Questa complessità rende difficile per gli scienziati confrontare gli angiospermi con piante con sistemi riproduttivi più semplici, come le felci o alcune conifere. Di conseguenza, i botanici si sono a lungo concentrati sulle caratteristiche all’interno dei gruppi familiari e in genere studiano l’evoluzione nelle piante non fiorite separatamente dai loro più intricati parenti in fiore.
Leslie e i suoi coautori hanno superato queste differenze progettando un sistema che classifica il numero di diversi tipi di parti nelle strutture riproduttive sulla base della sola osservazione. Ogni specie è stata valutata in base al numero di tipi di parti che ha, e al grado in cui ha esibito il raggruppamento di queste parti. Hanno classificato circa 1.300 specie di piante terrestri da circa 420 milioni di anni fa, fino ad oggi.
Il team di Leslie ha dimostrato a conti fatti che si può raccontare in maniera agevole la storia riproduttiva delle piante anche dalla semplice osservazione e dunque, evidenziandone funzioni e forma, concludendo che maggiori sono le funzioni più alte saranno le specifiche e i cambiamenti in larga scala che comprendono la storia delle piante.
Da arbusti a fioriture
Quando le piante terrestri si diversificarono per la prima volta all’inizio del Devoniano, circa 420 milioni – 360 milioni di anni fa, la Terra era un mondo più caldo, privo di alberi o di animali vertebrati. Aracnidi come scorpioni e acari vagavano per la terra tra piante corte e frammentarie e l’organismo terrestre più elevato era un fungo di 20 piedi simile a un tronco d’albero. Dopo il Devoniano, si verificarono enormi cambiamenti.
Nel regno animale, ad esempio, l’evoluzione porta ad avere corpi di grandi dimensioni e diete più varie; gli insetti poi si sono diversificati. Sono apparsi i dinosauri – ma la vegetazione non ha visto un grande cambiamento nella complessità riproduttiva fino a quando hanno sviluppato i fiori.
Secondo questo nuovo studio, l’impollinazione ad opera degli insetti, così pure la dispersione di semi animali, può essersi verificata già a partire da 300 milioni di anni fa.
Tuttavia, è solo da 100 milioni che le interazioni hanno prodotto la varietà e la complessità della vegetazione attuale.
Nel periodo Cretaceo, circa 100-66 milioni di anni fa la terra assomigliava già a come la conosciamo oggi. Ma ciò che l’équipe chiama <<la seconda esplosione di complessità>>, diede origine alla passiflora (e simili) che consta di ben 20 diversi tipi di parti. Ciò rappresenta più del doppio di piante trovate fino ad oggi non fiorite.
In aggiunta, i ricercatori classificano nello stesso documento, ben 472 specie viventi, tra le quali piante terrestri vascolari. Tranne i muschi e alcuni arbusti primitivi che mancano di tessuto di supporto per condurre l’acqua e i minerali.
