Nueva planta fósil capturó una instantánea de la evolución

nueva especie de planta fósil - NASA

MADRID, 4 May. (EUROPA PRESS) -

Científicos han descubierto una antigua especie de planta fósil cuya biología reproductiva captura la evolución de uno a dos tamaños de esporas, una transición esencial para el éxito de las semillas y las plantas con flores de las que dependemos, según publican en la revista 'Current Biology'.

Antes de que las plantas lograran sus elaboradas especializaciones para la reproducción han tenido que atravesar millones de años de evolución. Ahora, los investigadores han captado un vistazo de ese proceso evolutivo con el descubrimiento de una nueva especie de planta antigua.

El espécimen fosilizado probablemente pertenece a los barinofitos herbáceos, un grupo extinto inusual de plantas que puede estar relacionado con los clubmosses, y es uno de los ejemplos más completos de una etapa aparentemente intermedia de biología reproductiva de las plantas.

La nueva especie, que tiene unos 400 millones de años y que data del período Devónico Temprano, produjo un espectro de tamaños de esporas, un precursor de las estrategias especializadas de plantas terrestres que abarcan los hábitats del mundo.

"Normalmente cuando vemos aparecer plantas heterosporas en el registro fósil, simplemente aparecen en la existencia --explica el autor principal del estudio, Andrew Leslie, profesor asistente de ciencias geológicas en la Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford (Stanford Earth)--. Creemos que esto puede ser una especie de instantánea de este período de transición muy rara vez presenciado en la historia de la evolución donde se ve una alta variación entre las esporas en la estructura reproductiva".

Uno de los períodos de tiempo más importantes para la evolución de las plantas terrestres, el Devónico fue testigo de la diversificación de pequeños musgos a imponentes bosques complejos. El desarrollo de diferentes tamaños de esporas, o heterosporia, representa una modificación importante para controlar la reproducción, una característica que luego evolucionó a versiones pequeñas y grandes de estas unidades reproductivas.

"Si pensamos en todos los diferentes tipos de sistemas sexuales que se encuentran en las flores, todo se basa en tener esporas pequeñas separadas, o polen, y esporas grandes, que están dentro de las semillas --apunta Leslie--. Con dos clases de tamaño discreto, es una forma más eficiente de empaquetar recursos porque las grandes esporas no pueden moverse tan fácilmente como las pequeñas, pero pueden alimentar mejor a la descendencia".

Las primeras plantas, de hace entre 475 millones y 400 millones de años, carecían de especialización reproductiva en el sentido de que producían los mismos tipos de esporas, que luego se convertirían en pequeñas plántulas que realmente transferían células reproductivas. Al dividir los recursos reproductivos, las plantas asumieron un mayor control sobre la reproducción, según los investigadores.

La nueva especie, junto con el grupo de plantas 'Chaleuria' de la misma edad descrito anteriormente, representa la primera evidencia de biología reproductiva más avanzada en plantas terrestres. El siguiente ejemplo no aparece en el registro fósil hasta unos 20 millones de años después.

"Este tipo de fósiles nos ayudan a localizar cuándo y cómo exactamente las plantas lograron ese tipo de división de sus recursos reproductivos --explica Leslie--. El final de esa historia evolutiva de especialización es algo así como una flor".

Los investigadores comenzaron los análisis de los fósiles después de que habían sido almacenados en las colecciones del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian durante décadas.

De unas 30 pequeñas astillas de roca excavadas originalmente en la Formación Campbellton de Nuevo Brunswick en Canadá por el difunto paleobotánico y coautor del estudio Francis Hueber, identificaron más de 80 estructuras reproductivas o esporangios.

Las esporas en sí varían de aproximadamente 70 a 200 micras de diámetro, aproximadamente un mechón a dos mechones de cabello. Mientras que algunas de las estructuras contenían esporas exclusivamente grandes o pequeñas, otras contenían solo esporas de tamaño intermedio y otras contenían la gama completa de tamaños de esporas, posiblemente con algunas produciendo esperma y otras con óvulos.

"Es raro tener tantos esporangios con esporas bien conservadas que se pueden medir --reconoce Leslie--. Tuvimos suerte de cómo se preservaron".

Las plantas heterosporosas fósiles y modernas viven principalmente en ambientes de humedales, como llanuras de inundación y pantanos, donde la fertilización de grandes esporas es más efectiva. La especie antigua, que se describirá formalmente en un documento de seguimiento, tiene una mezcla de esporas que no se parece a nada que viva hoy en día, añade Leslie.

"La historia general en la reproducción de plantas terrestres es una de mayor división del trabajo y especialización y complejidad, pero eso tiene que comenzar en alguna parte, y comenzó simplemente produciendo esporas pequeñas y esporas grandes --explica--. Con este tipo de fósiles, podemos identificar algunas formas en que las plantas pudieron hacer eso".