La renombrada localidad fósil de Apple Bay en el norte de la isla de Vancouver nos está ayudando a reimaginar la diversidad de plantas con semillas en el Cretácico Inferior, el último de los tres períodos geológicos que comprenden la Era Mesozoica.
por Az (Ashley A.) Klymiuk
Hasta hace poco, se suponía que la mayoría de los principales linajes de plantas con semillas habían sido reconocidos en el registro fósil. Su evolución y las relaciones entre sí aún se debaten, pero pocos botánicos creían que todavía nos faltarían grandes franjas de diversidad de plantas vasculares.
Usando fósiles de este sitio, mis colegas (paleobotánicos Gar Rothwell y Ruth Stockey) y yo hemos estado desafiando la suposición de que el registro fósil de plantas está en gran parte completo. Nuestro reciente descubrimiento de un nuevo género de plantas con semillas sin flores ilustra que la comprensión de los investigadores sobre la diversidad de plantas con semillas en el Cretácico no es completa.
Fosilización excepcionalmente detallada
En Apple Bay, los lechos de arenisca y limolita se inclinan suavemente hacia arriba, expuestos de forma variable con cada marea que baja, y dan pocas pistas sobre su importancia científica. Este sitio es un konservat lagerstätte : una localidad fósil con una conservación excepcional.
Durante el Cretácico Inferior (hace unos 136 millones de años), las tormentas estacionales y las inundaciones arrastraron la vegetación hacia una cuenca marina. Los restos de plantas se asentaron y fosilizaron rápidamente a un nivel de detalle celular. Este tipo de fosilización se llama permineralización .
Las plantas permineralizadas ofrecen una gran cantidad de información anatómica, lo que nos permite determinar las características del desarrollo de las plantas, la organografía (la disposición de los órganos de las plantas) y la reproducción, datos críticos para comprender la evolución de las plantas. En las dos décadas que hemos estado estudiando Apple Bay, se ha hecho evidente que este sitio contiene el registro más completo de vegetación terrestre inmediatamente anterior a la evolución y radiación de las angiospermas (plantas con flores) .
Poder de la flor
Apenas entre cinco y 10 millones de años después de que la flora de Apple Bay se asentara en los sedimentos marinos, las angiospermas se estaban volviendo abundantes en el registro fósil . Durante el Cretácico superior, llegaron a dominar los paisajes terrestres.
Las narrativas predominantes en biología vegetal sugieren que las angiospermas superaron a otras plantas con semillas. Quizás las angiospermas se adaptaron mejor al clima cambiante ; utilizaba los nutrientes de forma más eficaz ; o las gimnospermas, plantas con semillas sin flores, ya estaban en declive en el Cretácico temprano , lo que permitió que las angiospermas ocuparan de manera oportunista el espacio de nicho recientemente disponible.
La gran mayoría de las plantas con semillas que han existido alguna vez ahora están extintas. Las gimnospermas que todavía están vivas son en sí mismas reliquias de una diversidad fósil mucho mayor, y muchos linajes importantes de plantas con semillas se conocen solo a partir del registro fósil . Las plantas permineralizadas de Apple Bay demuestran que las plantas con semillas eran incluso más diversas a lo largo del Cretácico de lo que los botánicos habían pensado anteriormente.
Las gimnospermas están bien representadas en la flora de Apple Bay. Incluyen coníferas y gnetofitas , que todavía tienen ejemplares vivos como Welwitschia. También incluyen plantas bennettitalean y doylealean , que representan órdenes completamente extintos. De hecho, los Doyleales extintos se describieron por primera vez en Apple Bay en 2009 , y posteriormente también se encontraron en Mongolia .
descubrimiento de plantas
La nueva planta, Xadzigacalix quatsinoensis, probablemente también representa otro orden de plantas extintas. El nombre es un guiño a las Primeras Naciones de habla kwak̓wala: la localidad de Apple Bay se encuentra dentro del territorio tradicional y no cedido de la Primera Nación Quatsino. Xadzigacalix deriva de xa̱dziga, una palabra kwak̓wala para resina vegetal, y calix, que en latín significa cáliz. El nombre refleja la cúpula resinosa y carnosa que rodea y protege las semillas de la planta Xadzigacalix.
Las semillas de esta planta tienen cubiertas de semillas complejas de tres capas y se produjeron en la punta de un tallo leñoso. Una cúpula encierra la mayor parte de la semilla, a excepción de un tubo estrecho a través del cual se habría polinizado el embrión. Esta organografía, junto con características anatómicas como el tejido vascular que son observables a nivel celular, constituyen una nueva combinación de características que no se encuentran en ningún otro linaje de plantas.
Todavía no está claro qué grupo de plantas con semillas dio origen a las angiospermas. Es probable que Xadzigacalix represente un nuevo orden de plantas con semillas, quizás relacionado de manera lejana con las gnetofitas o las angiospermas. Si bien la investigación en sistemática molecular de plantas (una disciplina que utiliza datos genéticos para comprender las relaciones de las plantas) ha resuelto la mayoría de las relaciones evolutivas dentro de las plantas con flores, sus orígenes y parientes más cercanos siguen siendo un misterio.
Parte de este problema es que el grupo de plantas con semillas más estrechamente relacionado con las angiospermas casi con seguridad se ha extinguido. Varios grupos principales de gimnospermas mesozoicas cupuladas , a veces llamadas coristospermas o semillas de helechos, se han sugerido como posibles parientes de las angiospermas. La planta Xadzigacalix es otro posible competidor del “árbol genealógico” más amplio de las plantas con flores.
Orígenes desconcertantes
Nuestra evaluación del contexto evolutivo de la planta Xadzigacalix nos llevó a reevaluar los otros grupos de plantas frecuentemente sugeridos como parientes de las angiospermas . A lo largo del Mesozoico, muchas plantas con semillas “experimentaron” con una variedad de diferentes estructuras que encierran semillas.
Examinamos si estas estructuras cupuladas se derivan del desarrollo de tejidos de hojas o brotes. En todas las plantas con semillas del Mesozoico, las cúpulas parecen ser un caso de convergencia evolutiva, donde diferentes plantas con semillas evolucionaron de forma independiente con características similares. De ninguna manera está claro si las cúpulas de cualquier grupo son genuinamente similares a los carpelos, los órganos femeninos, de las plantas con flores.
Creo que la razón por la que los orígenes de las angiospermas siguen siendo desconcertantes es que aún estamos por descubrir la totalidad de la diversidad de plantas mesozoicas. Nuestro descubrimiento de Xadzigacalix insinúa cuánto queda por aprender.
Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original .
