Un nuevo estudio ha descubierto conocimientos intrigantes sobre la evolución de la biología vegetal, reescribiendo efectivamente la historia de cómo evolucionaron las plantas durante los últimos mil millones de años.
La investigación, publicada hoy en Nature Plants , muestra que las plantas han desarrollado gradualmente su gama de diseños anatómicos a lo largo del tiempo, puntuados por estallidos episódicos de innovación para superar y adaptarse a los desafíos ambientales .
Estos hallazgos echan por tierra la creencia arraigada de que, al igual que los animales, la gama fundamental de tipos de plantas evolucionó en una gran explosión de cambios repentinos al principio de su historia evolutiva.
El coautor principal Philip Donoghue, profesor de paleobiología en la Universidad de Bristol, dijo: «Aunque las plantas son extraordinariamente diversas en su diseño y organización, comparten un ancestro común que se originó en el mar hace más de mil millones de años.
«Queríamos probar si realmente evolucionaron con una gran explosión al principio de su historia o si su evolución fue un proceso más lento y continuo. Sorprendentemente, los resultados revelaron que la evolución de las plantas fue un poco mixta, con largos períodos de cambio gradual. interrumpido por breves estallidos de innovación a gran escala, superando los desafíos de vivir en tierra firme».
Para probar esta teoría, el equipo de científicos analizó las similitudes y diferencias de 248 grupos de plantas, desde espuma de estanque unicelular y algas hasta plantas terrestres, pasando por musgos y helechos, pinos, coníferas y plantas con flores. También observaron 160 grupos extintos conocidos sólo por el registro fósil , incluidas especies del Devónico Rhynie Chert que vivió hace más de 400 millones de años.
Se generaron más de 130.000 observaciones descomponiendo los diseños de las plantas en sus componentes y registrando los presentes o ausentes en cada uno de los grupos principales, vivos y fósiles. Las técnicas estadísticas computarizadas midieron las similitudes y diferencias generales entre los grupos y cómo han variado con el tiempo.
Los científicos también intentaron descubrir qué condujo a estas innovaciones evolutivas, como la introducción de esporas, semillas, raíces, hojas, polen y flores.
El coautor principal, el Dr. James Clark, investigador asociado en ciencias biológicas de la Universidad de Bristol, dijo: «Encontramos que los cambios en el diseño anatómico de las plantas ocurren en asociación con eventos en los que se duplicó toda la composición genética celular. Esto ha sucedido muchas veces en la historia evolutiva de las plantas , como resultado de errores en el proceso de copia del genoma, creando copias duplicadas de genes que son libres de mutar y desarrollar nuevas funciones».
Pero se descubrió que los principales impulsos de la evolución anatómica de las plantas estaban asociados con el desafío de vivir y reproducirse en ambientes cada vez más secos, conectado con la progresiva aparición de plantas del mar a la tierra.
La fascinación del coautor principal, el Dr. Sandy Hetherington, por la evolución de las plantas terrestres comenzó como geólogo en ciernes en la Universidad de Bristol y ahora continúa con su trabajo en la Universidad de Edimburgo.
Dijo: «En general, el patrón de pulsos episódicos en la evolución de los diseños anatómicos de las plantas coincide con el observado en otros reinos multicelulares de vida compleja, como animales y hongos. Esto sugiere que es un patrón general y un modelo para la vida multicelular compleja desde su origen». comienzo.»
Más información: James W. Clark et al, Evolución de la disparidad fenotípica en el reino vegetal, Nature Plants (2023). DOI: 10.1038/s41477-023-01513-x
