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Nuevo grupo de plantas fue uno de los primeros en colonizar la tierra


Diminutos fósiles desenterrados en carbón conservado apuntan a la existencia de un grupo de plantas completamente desconocido que estuvo entre los primeros en trasladarse a la tierra.


por James Ashworth, Museo de Historia Natural


Los eófitos ofrecen una visión de la evolución temprana de la vida en la tierra y pueden estar estrechamente relacionados con el antepasado de muchas plantas terrestres que siguieron.

Las plantas antiguas que miden solo dos centímetros de largo podrían mostrar cómo era el antepasado de todo, desde rosas hasta secoyas.

Investigadores de la Universidad de Cardiff y el Museo identificaron un nuevo grupo de plantas, denominadas ‘plantas tempranas’ o eófitas, a partir de restos delicados que se han conservado como carbón. Sus características hacen posible que estén estrechamente relacionados con el antepasado de todas las plantas vasculares, pero la fragilidad de los ejemplares ha hecho difícil confirmarlo.

La autora principal, la profesora Dianne Edwards, dice: «La naturaleza de la primera flora terrestre es un misterio perdurable donde los jugadores principales nunca se han visto en su totalidad, pero se puede inferir mucho sobre sus características a partir de lo que han dejado atrás».

Los científicos esperan que su investigación, publicada en la revista New Phytologist , inspire a otros a buscar otros fósiles eófitos y descubra más sobre los primeros días de la vida terrestre.

¿Cómo evolucionaron las plantas?

Cuándo y cómo los ancestros de las plantas modernas se adaptaron por primera vez a la vida en la tierra sigue siendo incierto . Se cree que los ancestros de la flora moderna se trasladaron por primera vez a la tierra en algún momento hace entre 450 y 500 millones de años .

Una forma de responder a estas preguntas es a través de las criptosporas, que son los enigmáticos restos fosilizados de las estructuras reproductivas de las plantas, aunque la planta exacta de la que proceden sigue siendo un misterio.

El Dr. Paul Kenrick, experto en plantas fosilizadas del Museo y coautor de este último estudio, explica: «Hay varias maneras de observar los fósiles de las plantas. Una de ellas es observar las esporas y el polen. las plantas hacen porque lo producen en grandes cantidades.

«Las criptosporas se remontan a hace unos 470 millones de años antes de desaparecer unos 70 millones de años después. Se llaman criptosporas porque son muy distintas, pero no sabíamos qué planta las producía».

Uno de los problemas para identificar de dónde provienen estas esporas es la dificultad de fosilizar las plantas tempranas, ya que carecen de tejidos robustos que puedan conservarse con el tiempo. Para plantas y tejidos delicados, el carbón vegetal es un medio importante para la conservación.

«Estas plantas quedaron atrapadas en algunos de los primeros incendios forestales», dice Paul. «Cuando estas plantas se quemaron, no se quemaron con suficiente oxígeno para convertirse en cenizas, por lo que se conserva su estructura. Sin embargo, el problema con el carbón es que es muy frágil, por lo que tenemos restos muy fragmentados».

Estudios previos de estos fósiles han proporcionado algunas pistas sobre el origen de las criptosporas. Los fragmentos recuperados de Omán sugieren que probablemente se formaron en esporangios, similares a los que se encuentran en los musgos, helechos y hepáticas modernos.

Nuevo grupo de plantas fue uno de los primeros en colonizar la tierra
Los especímenes fueron examinados bajo el microscopio para revelar estructuras tales como esporangios. Crédito: Edwards et al. , con licencia  CC BY 4.0 a través de New Phytologist .

Fósiles posteriores encontrados en Gales , que datan hacia el final de cuando se encontraron criptosporas, sugieren que las plantas que las produjeron podrían ser un grupo hermano de las plantas vasculares, el grupo que incluye la mayoría de las plantas, como árboles, plantas con flores y cactus.

Pero los fósiles en carbón de Shropshire que datan de hace entre 410 y 419 millones de años ahora han llevado a los investigadores a poner un nombre al enigmático grupo de plantas que produjeron estas esporas: los eófitos.

Excavando los eofitos

Los eófitos son muy diferentes de las plantas modernas. Una de sus características más destacables es su pequeño tamaño, midiendo alrededor de dos centímetros en su longitud máxima.

«Hoy en día, alrededor del 80 % de la biomasa en términos de carbono está encerrada en las plantas», dice Paul. «En este período muy temprano, las cosas eran muy diferentes.

«Los eófitos son muy, muy pequeños. Estamos hablando de plantas que podrían tener un tamaño de milímetros, y esta podría ser una de las razones por las que se han pasado por alto anteriormente.

«Su comparación más cercana en el mundo moderno son los musgos, con los que comparten algunas características pero de las que no son ejemplos. Nos dice que las primeras plantas que llegaron a la tierra eran muy simples y muy pequeñas en comparación con sus parientes modernos».

Su tamaño probablemente los habría hecho incapaces de controlar el flujo de agua dentro y fuera de sus cuerpos, por lo que debieron haber sido capaces de tolerar la desecación como los musgos y las hepáticas modernas.

«Una de las cosas realmente importantes de las plantas modernas es que generalmente son homohídricas, en otras palabras, que pueden regular su agua en gran medida», explica Paul. «Sin embargo, los eófitos probablemente se parecían más a los musgos en el sentido de que no podían controlar su agua, por lo que habrían podido secarse por completo antes de rehidratarse .

«Nos dice que las plantas probablemente se volvieron resistentes a secarse en la tierra primero antes de poder controlar su entorno, en lugar de haber podido regular el agua».

Los eófitos, sin embargo, parecen ser capaces de mover los nutrientes alrededor de su cuerpo utilizando estructuras especializadas conocidas como células conductoras de alimentos (FCC). Los musgos modernos tienen estructuras similares.

Los FCC también comparten características con el floema de las plantas vasculares, que mueve los nutrientes alrededor de la estructura principal de las plantas. Se sugiere que los FCC fueron un paso muy temprano en el desarrollo de un sistema vascular complejo, que luego permitiría que las plantas crecieran mucho más grandes y variadas, evolucionando hacia las especies que nos son familiares hoy.

Los investigadores ahora esperan profundizar más en cómo vivían estas plantas, como identificar aspectos de su fase reproductiva . Para ello, se requerirán más ejemplares, lo que implicará regresar a sitios ya explorados.

«Estas plantas nos obligan a cambiar lo que buscamos en el registro fósil», dice Paul. «Ahora debemos centrarnos en una escala mucho más pequeña de lo que normalmente buscamos, para que podamos volver a los sitios de fósiles que ya hemos explorado y mirar más de cerca.

«También hay otros sitios donde se obtiene una preservación excepcional, como Rhynie Chert, y es en este tipo de sistema donde se puede encontrar más información sobre el ciclo de vida de estas plantas «.



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