Come il Potere dei Fiori ha letteralmente trasformato la Terra milioni di anni fa

Come il Potere dei Fiori ha letteralmente trasformato la Terra milioni di anni fa

Dopo il tempo dei dinosauri, potrebbe essere che l'evoluzione delle piante da fiore abbia guidato l'esplosione della diversità della vita sulla Terra, secondo un documento del 2021.


La maggior parte delle piante che ora mangiamo, beviamo, indossiamo e costruiamo sono della varietà da fiore. Sono chiamate angiosperme, che si traduce approssimativamente dal greco come "vasi di semi".


"Più di un milione di specie di insetti moderni devono il loro sostentamento alle angiosperme, come impollinatori come api e vespe, come mangiatori di foglie come coleotteri, locuste e cimici, o nutrendosi di nettare come le farfalle", dice il paleobotanico della Pennsylvania State University Peter Wilf.


"E questi insetti sono mangiati da ragni, lucertole, uccelli e mammiferi".


Centinaia di milioni di anni fa, è stato suggerito che la maggior parte delle specie sulla Terra viveva negli oceani - il che ha senso dato che questi luoghi acquosi coprono oltre il 70% della superficie del nostro pianeta. Ma oggi, la maggior parte della diversità della vita si trova sulla terraferma.


In una revisione della letteratura pubblicata di recente, il paleobiologo dell'Università di Bristol Michael Benton e colleghi sostengono che questo cambiamento, che si pensa sia avvenuto circa 100 milioni di anni fa, è stato guidato dalle piante da fiore. Ha coinciso con diverse innovazioni nella biologia delle angiosperme.


Questo è stato intorno al tempo in cui molte delle famiglie di piante che conosciamo oggi sono sorte secondo le linee temporali molecolari, che includevano un massiccio aumento della dimensione dei frutti e dei semi - un driver per l'evoluzione di più animali che mangiano frutta.

L'ascesa delle angiosperme ha coinciso con una massiccia espansione della biodiversità delle piante, dei funghi e degli animali moderni. 

"Le piante da fiore potrebbero essere state in giro per qualche tempo, ma hanno cominciato ad apparire più comunemente nel Cretaceo, negli ultimi 70 milioni di anni dell'era dei dinosauri", dice Benton.



"Ma sembra che i dinosauri non abbiano scelto di mangiarle, e hanno continuato a masticare felci e conifere come i pini. Tuttavia, è stato solo dopo che i dinosauri se ne sono andati che le angiosperme sono davvero decollate in termini evolutivi".


Il team ha chiamato questo evento la Rivoluzione Terrestre delle Angiosperme, e sospetta che lo abbiamo trascurato in precedenza perché è stato bucato dal drammatico evento di estinzione che ha messo fuori gioco i dinosauri non aviari.


Quell'impatto dell'asteroide distrusse molti tipi di creature, incluso il 70% delle specie marine; ma quando la vita si riprese, furono gli insetti, gli uccelli, i mammiferi e i rettili sulla terraferma a vincere.


"È anche possibile che la rimozione dei dinosauri e il loro costante calpestio e disturbo sia stato il fattore scatenante di questi eventi", dice il paleobotanico Peter Wilf della Pennsylvania State University.


Questi esperimenti evolutivi floreali sembrano aver spinto la vita sulla terraferma a diversificarsi in quattro modi principali, suggerisce il team.


In primo luogo, quando le piante da fiore si sono diffuse in diversi habitat, l'evoluzione le ha trasformate in una serie abbagliante di nuove forme. Queste nuove varietà di strutture, sostanze chimiche e strategie riproduttive hanno creato nuove opportunità per l'altra vita che si evolveva intorno a loro.


"Le angiosperme si sono diversificate enormemente, ma hanno anche creato un numero enorme di nicchie per altre piante e animali, così da avere decine di specie in più su ogni ettaro di superficie terrestre rispetto a quelle che si avrebbero se le angiosperme non si fossero affermate", dice Benton.


A sua volta, l'aumento della produttività significa che queste piante producono e scambiano più energia.


"Possono anche catturare molta più energia del sole rispetto alle conifere e ai loro parenti, e questa energia extra passa attraverso l'intero ecosistema", dice il biologo evolutivo Hervé Sauquet dei Royal Botanic Gardens di Sydney.

Ricostruzione di una prima angiosperma, Archaefructus sinensis, da prove fossili. (Rebecca Horwitt)

Le nuove fonti di cibo risultanti, dalla vegetazione lussureggiante agli allettanti bocconcini ad alta energia per gli impollinatori, hanno creato molte relazioni mutualistiche tra queste piante e gli animali, innescando una cascata di altre nuove opportunità per la biodiversità fino ai predatori di punta.


"Le angiosperme guidano anche l'evoluzione degli animali che le impollinano, principalmente insetti, e possono costruire strutture forestali complesse che ospitano migliaia di specie", spiega Sauquet.


Infine, man mano che gli invasori fioriti aumentavano in abbondanza, hanno anche iniziato a influenzare il clima locale. Tassi più alti di traspirazione significano che le piante traggono più acqua dal suolo e la passano nell'atmosfera, alterando il clima e i cicli dell'acqua. 


Questo ha permesso alle angiosperme di aumentare l'estensione degli ambienti tropicali umidi e quindi di espandere gli habitat adatti a molte altre specie, dalle rane ai funghi e persino alle altre piante che le hanno precedute come le felci. Era una situazione vantaggiosa per tutti.


"D'altra parte, le foreste di conifere, basate sulla famiglia dei pini, per esempio, contengono meno specie di altre piante o animali, e probabilmente non sono mai state così ricche di specie", nota Sauquet.


Benton e colleghi suggeriscono che le differenze nella genetica hanno permesso alle angiosperme di diversificarsi così tanto rispetto alle altre piante. Nonostante le duplicazioni passate del genoma (un tratto comune a tutte le piante che può risultare in più cromosomi), hanno genomi relativamente piccoli con meno cromosomi. I meccanismi che riducono i loro genomi possono essere ciò che permette alle piante da fiore di creare nuovi genotipi così facilmente.


Le angiosperme mostrano una flessibilità di reinvenzione e di tratti considerevolmente più alta - la capacità di evolvere rapidamente fisiologicamente - rispetto alle gimnosperme come le conifere, spiegano i ricercatori.


Questo potrebbe aver permesso alle piante da fiore di inaugurare un intero nuovo regime di vita sulla Terra. In definitiva, è diventato il nostro regime.


La recensione è stata pubblicata su New Phytologist.

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