Una nuova “esplosione” di complessità

Le strutture riproduttive delle piante vascolari sembrerebbero aver subito un aumento di complessità notevole in due punti distinti della loro storia evolutiva, uno 250 milioni di anni a distanza dell’altro

Uno studio dell’Università di Stanford pubblicato su Science rivela come le strutture riproduttive delle piante vascolari sembrerebbero aver subito un aumento di complessità in due momenti distinti, a 250 milioni di anni di distanza l’uno dall’altro. Le domande che sorgono spontanee sono: cosa ha causato tale aumento in complessità? Come si calcola la complessità di una struttura riproduttiva? Per rispondere a tali domande dobbiamo fare un passo indietro per descrivere come doveva presentarsi il mondo a quel tempo. In questo periodo quasi tutte le nicchie terrestri erano relativamente libere e le piante vascolari poterono colonizzare indisturbate il mondo intero.

Il primo aumento di complessità di tali strutture, e conseguente diversificazione delle piante vascolari, lo abbiamo circa all’inizio del Devoniano, fra 420 milioni e 360 milioni di anni fa. Il supercontinente Gondwana si espandeva nell’emisfero meridionale, vi era un piccolo continente siberiano a nord e al centro si stava formando quello che un giorno diventerà il supercontinente Euramerica. Fu un periodo relativamente caldo e con un clima subtropicale, stagioni aride e piovose simili a quello delle savane di oggi.

Lo studio dell’Università di Stanford si basa su una semplice quantificazione del numero di strutture presenti negli organi riproduttive dei fiori. Con strutture riproduttive si intendono, ad esempio, gli organi maschili che formano l’androceo come gli stami, sottili filamenti che portano in cima i pistilli, strutture che producono il polline, oppure il pistillo, l’ovario e lo stimma che costituiscono la parte femminile del fiore detta gineceo. Un maggior numero di strutture significa una maggior complessità. Risalendo la storia evolutiva di 472 specie alle quali è stata quantificato il grado di complessità delle strutture riproduttive, i ricercatori hanno scoperto qualcosa di sorprendente: un secondo aumento di complessità.

Lo sviluppo delle piante erbacee acquatiche e semiacquatice aumentò notevolmente a partire dal Devoniano medio, avviando il processo che porterà alla formazione delle foreste del successivo periodo Carbonifero. Nel tardo Devoniano, in sincronia con le estinzioni di massa negli animali, seguì una riduzione una riduzione soprattutto delle piante con spore rispetto a quelle con semi senza frutti. Infatti, circa fra 100 milioni e 66 milioni di anni fa che le prime interazioni fra piante e insetti impollinatori portarono una nuova “esplosione” (o come dicono gli inglesi un burst), aumentando la complessità delle strutture riproduttive delle piante.

Questo aumento di complessità – scrivono i ricercatori – è associato a innovazioni che hanno aumentato la diversità funzionale, suggerendo che i cambiamenti di complessità sono collegati ai cambiamenti nella funzione indipendentemente dal fatto che si verifichino presto o tardi nella storia delle piante vascolari”.

Immagine in evidenza: JJ Harrison (https://www.jjharrison.com.au/), CC BY-SA 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0, via Wikimedia Commons

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