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miércoles, 12 de junio de 2019

Las flores que convivieron con los dinosaurios

Hasta ahora se pensaba que las angiospermas (las plantas con flores) habían aparecido hace 130 millones de años. La descripción de una nueva especie de planta fósil sugiere que las flores aparecieron ya en el Jurásico Temprano, hace más de 174 millones de años.
Las flores son las estructuras reproductivas de las angiospermas, cuyas aproximadamente 260.000 especies representan casi el 90% de todas las plantas terrestres actuales y de las cuales depende, de forma directa o indirecta, la mayor parte de la vida terrestre. Sin embargo, las flores son una innovación evolutiva relativamente reciente en el calendario geológico de la diversificación de las plantas.
La súbita aparición en el registro fósil de las angiospermas ha supuesto un quebradero de cabeza para los botánicos desde los tiempos de Charles Darwin. En una carta mandada a Joseph Hooker en 1879, Darwin se lamentaba de que las plantas con flores aparecían repentinamente en el registro fósil, para diversificarse a continuación muy rápidamente. Un rompecabezas que el naturalista no dudaba en calificar de «abominable misterio». Poco a poco, gracias a todo tipo de investigaciones y hallazgos, se va armando el rompecabezas.
La fascinación y frustración de Darwin con el conjunto de eventos evolutivos asociados con el origen y rápida radiación de las plantas con flores es ya legendaria y se debía a que el registro fósil de las angiospermas conocido en 1870 era fundamentalmente incompleto. Y las cosas siguen igual si se compara la riqueza del registro fósil en lo que se refiere a los animales y la escasez en lo que respecta a las plantas. Las angiospermas fosilizan mal y desde los albores de la Paleontología los fósiles animales fascinaron tanto a los paleontólogos que dejaron a las plantas como un objetivo de segunda importancia en sus investigaciones. De hecho, los grandes avances recientes en la reconstrucción del origen y la evolución de las angiospermas se basan fundamentalmente en análisis genéticos y de biología molecular.
Hasta hace muy poco, en los libros de texto se zanjaba el asunto de una forma expeditiva: las angiospermas habían aparecido en algún momento de Cretácico, lo que situaba el evento entre hace 125 y 65 millones de años (MA). Sin embargo, los relojes moleculares habían sugerido que debían ser más antiguas, aunque no existía una evidencia convincente basada en fósiles que probara tal cosa.  Como el registro fósil de las angiospermas es tan incompleto, cada vez que una nueva investigación aporta una novedad al conjunto de flores fosilizadas que bien cabrían en una caja de zapatos, constituye una gran noticia. Los que refiero a continuación han permitido situar al ancestro común más reciente de todas las angiospermas más allá del Cretácico, en pleno Jurásico.

Eche un vistazo a la imagen de arriba, un fósil de 100 millones de años de una flor conservada en ámbar desde el período Cretácico y descrita en 2017 por George Poinar, profesor de Oregon State University, de la que ocupé en otra entrada. Son siete ejemplares completos de flores conservados en ámbar en un yacimiento de Myanmar. Poinar y sus colaboradores, quienes piensan que se trataba de un árbol de la selva tropical, llamaron a la nueva planta Tropidogyne pentaptera (del griego "penta", cinco, y "pteron", ala), epíteto específico basado en los cinco sépalos extendidos que presentan unas flores de entre 3,4 y 5 milímetros de diámetro.
Tropidogyne debía ser considerada la flor ancestral mejor conservada, pero no la más antigua, porque dos años antes unos ejemplares incompletos de plantas encontradas en España habían situado el origen de las angiospermas en 130 MA. Mientras los ejemplares de Myanmar son flores muy vistosas, las flores de los fósiles españoles son extraordinariamente inconspicuas.
Como pueden ver en la siguiente imagen tomada de la publicación original, la española Montsechia vidalii, cuyo nombre está dedicado a la sierra del Montsec y al geólogo catalán Lluís Marià Vidal, no hubiera sido de mucha utilidad en una floristería. Consistía en brotes largos y hojas pequeñas, y sus flores carecían de algo tan elaborado como pétalos. Pero, dada su antigüedad, esta planta acuática es una ventana abierta a los primeros días de las angiospermas.

Vistosa o no, el caso es que, en 2015, Montsechia vidalii había situado el origen de las angiospermas hace 130 MA, hasta que la reciente descripción de una nueva especie de planta fósil sugiere que las flores aparecieron ya en el Jurásico Temprano, hace más de 174 millones de años. Un artículo publicado en diciembre pasado, del que son coautores dos botánicos españoles de la Universidad de Vigo, en el que se describe una nueva especies, Nanjinganthus dendrostyla, sugiere que la aparición de las plantas con flores retrocede casi cincuenta millones de años hasta el Jurásico Temprano, hace más de 174 millones de años, cuando los dinosaurios dominaban la Tierra.
El equipo de investigación estudió 264 especímenes de 198 flores conservadas en 34 bloques de roca de la región de Nanjing en China, famosa por contener fósiles de la época del Jurásico Temprano. La abundancia de muestras de fósiles utilizadas en el estudio permitió a los investigadores analizarlas con una microscopía electrónica muy sofisticada lo que les proporcionó imágenes de alta resolución de las flores desde diferentes perspectivas.
Reconstrucción idealizada de Nanjinganthus. 1, ramas de tipo dendroideo; 2, estilo dendroideo; 3, sépalo; 4, techo ovárico; 5, escama; 6, semilla; 7, receptáculo acopado/ovario; 8, bráctea; 9, pétalo; 10, órgano desconocido (¿estaminodio?). Fuente.
Hacerlo permitió encontrar que la nueva especie de flor presenta una característica que confirma la definición aceptada para las angiospermas: la existencia de un ovario completamente cerrado. La palabra angiosperma deriva del griego angíon (vasija o ánfora) y sperma (semilla), lo que quiere decir que las semillas están contenidas dentro de unas estructuras cerradas llamadas ovarios, lo cuales, después de la fecundación, originan los frutos.
El Mesozoico era una época dominada por las gimnospermas, por lo que la existencia de Nanjinganthus en el Jurásico hizo necesario compararla con las gimnospermas fósiles comunes en ese tiempo. En el estudio se encontró que la flor reconstruida tenía un recipiente en forma de copa provisto del “techo ovárico”. Este es un hallazgo clave, porque la presencia de esta característica confirma que Nanjinganthus es una angiosperma, habida cuenta de que las gimnospermas carecen de ovario cerrado. 
Lo que cabe preguntarse ahora es si las angiospermas son monofiléticas, lo que significaría que Nanjinganthus representa un grupo monofilético que dio origen a todas las especies posteriores, o bien a un grupo polifilético, en el que Nanjinganthus representa un callejón evolutivo sin salida que tiene poco que ver con las especies posteriores. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.