Η εξελικτική ιστορία των ανθοφόρων φυτών

Μια νέα έρευνα που βασίζεται σε δεδομένα γονιδιώματος για 9.506 είδη, καθώς και στην εξέταση 200 απολιθωμάτων, παρέχει τη βαθύτερη μέχρι σήμερα κατανόηση της εξελικτικής ιστορίας των ανθοφόρων φυτών, των λεγόμενων αγγειόσπερμων -της μεγαλύτερης και πιο ποικιλόμορφης ομάδας φυτών. Περιγράφει λεπτομερώς πώς τα αγγειόσπερμα εμφανίστηκαν και έγιναν κυρίαρχα κατά την εποχή των δεινοσαύρων και πώς άλλαξαν με την πάροδο του χρόνου.

Οι επιστήμονες επινόησαν ένα νέο δέντρο ζωής για τα αγγειόσπερμα, το οποίο καλύπτει 15 φορές περισσότερους τύπους ανθοφόρων φυτών -σχεδόν το 60% αυτών- από την πλησιέστερη συγκρίσιμη μελέτη.

«Πρόκειται για ένα τεράστιο άλμα προς τα εμπρός στην κατανόηση της εξέλιξης των φυτών», δήλωσε ο βοτανολόγος William Baker του Βασιλικού Βοτανικού Κήπου Kew (RBG Kew) στο Λονδίνο, κύριος συγγραφέας της έρευνας που δημοσιεύθηκε την Τετάρτη στο περιοδικό Nature.

Τα αγγειόσπερμα, τα φυτά που παράγουν άνθη και παράγουν τους σπόρους τους σε καρπούς, περιλαμβάνουν περίπου 330.000 είδη και αποτελούν περίπου το 80% των φυτών του κόσμου. 

Περιλαμβάνουν, μεταξύ άλλων, όλες τις μεγάλες καλλιέργειες τροφίμων, τα αγρωστώδη, τα περισσότερα πλατύφυλλα δέντρα και τα περισσότερα υδρόβια φυτά. Οι πλησιέστεροι συγγενείς τους είναι τα γυμνόσπερμα, μια ομάδα που προηγήθηκε στη Γη και περιλαμβάνει τα κωνοφόρα και ορισμένα άλλα, με λίγο περισσότερα από 1.000 είδη.

Η μελέτη εντόπισε δύο φάσεις διαφοροποίησης μεταξύ των αγγειόσπερμων. Η πρώτη συνέβη πριν από περίπου 150-140 εκατομμύρια χρόνια, στην αυγή της ύπαρξής τους κατά τη Μεσοζωική εποχή, με το 80% των κύριων γενεαλογικών γραμμών των αγγειόσπερμων να προκύπτουν κατά τη διάρκεια εκείνης της περιόδου. 

Η επόμενη συνέβη περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια αργότερα κατά τη διάρκεια του Καινοζωικού αιώνα, μετά την εξαφάνιση των δεινοσαύρων και την άνοδο των θηλαστικών, εν μέσω της μείωσης των παγκόσμιων θερμοκρασιών.

Τόσο τα γυμνόσπερμα όσο και τα αγγειόσπερμα έχουν σπόρους, αλλά τα ανθοφόρα φυτά έχουν κλειστούς σπόρους που τους προστατεύουν από την αφυδάτωση και τους επιτρέπουν να ευημερούν σε ένα ευρύτερο φάσμα περιβαλλόντων, από τις τροπικές περιοχές μέχρι τις ερήμους και την Ανταρκτική.

Εξέλιξαν επίσης το άνθος, μια δομή που τους επέτρεψε να δημιουργήσουν σχέσεις με ζωικούς επικονιαστές, ιδίως έντομα, ενώ τα γυμνόσπερμα βασίζονται συνήθως στον άνεμο για την επικονίαση. Τα αγγειόσπερμα ανέπτυξαν μεγάλη ποικιλία τύπων καρπών, επιτρέποντας την αποτελεσματική διασπορά των σπόρων.

Τα ανθοφόρα φυτά παρέχουν την πλειονότητα των θερμίδων που καταναλώνουν οι άνθρωποι - δημητριακά, φρούτα και λαχανικά - και έμμεσα ως ζωοτροφές για τα ζώα. Έχουν επίσης γοητεύσει τους ανθρώπους με την ομορφιά τους -χωράφια με ηλιοτρόπια, μπουκέτα με τριαντάφυλλα, τσαμπιά με κρίνα- και το ευχάριστο άρωμά τους.

«Αποτελούν πηγές παραγωγής πολλών από τα φάρμακά μας και κρύβουν πιθανές λύσεις σε παγκόσμιες προκλήσεις, όπως η κλιματική αλλαγή, η απώλεια της βιοποικιλότητας, η ανθρώπινη υγεία, η επισιτιστική ασφάλεια και οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας», δήλωσε ο Baker.

Η μελέτη θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα την ανθεκτικότητα των αγγειόσπερμων στις ασθένειες και τα παράσιτα και να πλοηγηθούν σε πιθανές νέες φαρμακευτικές χρήσεις - για παράδειγμα, για την καταπολέμηση της ελονοσίας.