すべての生きた花は最終的に単一の祖先から派生します140m年前

140m年の最初の花、マグノリアのように見える
マグノリアの祖先。 そしてオークの木、草、トマト、水仙など。 HervéSauquet&JürgSchönenberger

地球上の植物のほとんどの種は花を持っていますが、花自体の進化の起源は謎に包まれています。 花は今日生きている植物の360,000種以上の性器であり、すべて遠い過去の共通の祖先に由来しています。 何年も前に250mと140mの間に生息していたこの祖先植物は、惑星が暖かく、今日よりも酸素と温室効果ガスが豊富な時に最初の花を作りました。 恐竜が原始の風景を歩いていた時。

しかし、恐竜が絶滅したにもかかわらず、何年も前に私たちは イグアノドンのようなもの 祖先の花がどのように造られたかよりも。

これは、これらの最初の花が痕跡を残さなかったためです。 花は幸運な状況の中でしか化石に変換できない壊れやすい構造です。 そして、140m以上の年代の化石が発見されていないので、科学者たちは究極の祖先がどのように見えるのかについて限られた感覚しか持たなかった。 今まで。

国際的な植物学者のチームによる主要な新しい研究は、この祖先の花の今日までの最高の再建を達成しました。 この研究は、 ネイチャー·コミュニケーションズ生きている子孫の800の特性を研究するほど、化石に依存していません。

関連する開花植物間の類似性および相違を比較することによって、それらの最近の祖先の特徴を推測することが可能である。 例えば、すべてのラン科の種は花があり、その半分がもう一方の鏡の鏡像です(左右対称)、彼らの祖先は二国間の花を持っていたに違いないと思う。 それらの最近の祖先をお互いに比較することで、その後、花卉植物の家系の基盤に達するまで、さらに時間を遡ることができます。

だから、どうなった?

いくつかの点で、元の花は現代のマグノリアに似ています:それは複数の未分化の "花弁"を持っています(技術的に テパルス)、同心円状に配置されている。 その中央には、花粉を産む雄しべおよび胚珠を有する卵巣を含む複数の性的器官列がある。 古代の花粉媒介者がこの花の中を這うことを想像する誘惑に抵抗するのは難しいです。無意識のうちに花粉を集め、種を生産するのを助けます。

論争の的なセックスライフ

新しい研究は、初期の花が別々の性別を持っているかどうか、または男性と女性の生殖器官が同じ花に組み合わされているかどうかに関する論争を解決するのに役立ちます。 以前の証拠は異なる答えを指摘した。 一方で、開花植物の最も早い分岐系統の1つは、今日はニューカレドニアの太平洋島からのまれな低木によってのみ表された アンボレラ、花があります 男性または女性のいずれか。 他方、ほとんどの現代の種は、同じ花の中で両方の性を組み合わせている。

すべての生きた花は最終的に140年前に生存した単一の祖先から派生しています。
すべての生きた花は最終的に140年前に生存した単一の祖先から派生しています。
HervéSauquet&JürgSchönenberger

この研究の著者は、この問題を解決し、先祖の花が雌雄同体であることを示した。 これは、初期の開花植物が、男性と女性の両方として再現できることを意味する。 単一の個体がそれ自身の仲間になる可能性があるため、新しい環境に植民するときには、男女の組み合わせが有利です。実際、遠洋の海洋島に植民する多くの植物種は雌雄同体である傾向があります。 多分性別の組み合わせは早い開花植物が競合相手より競争相手を助けるのを助けたでしょう。

悪魔の詳細

いくつかの現代の花との明白な類似性にもかかわらず、彼らの究極の祖先は、その袖の上にいくつかの驚きを持っています。 例えば、植物学者は、初期の花には花の部分があったと長い間考えていました 螺旋状に配置された 現代の種に見られるように花の中心の周りに スターアニス.

しかし、新しい復元は、初期の花の臓器が渦巻きではなく、最新の植物のように同心円または「渦巻き」の系列に配置されていることを強く示唆しています。 初期の花にはより多くの渦がありましたが、時間の経過とともに花がよりシンプルになったことを示唆しています。 逆説的に、このシンプルなアーキテクチャは、現代植物に、蘭のような特定の昆虫との高度な相互作用や、数十または数百のより単純な花からなる「フラワーヘッド」の生産など、より複雑なタスクを進化させ、ひまわりの家のように。

会話最も初期の花のように見えるかもしれませんが、今でもその花がどのようになったかはまだ分かりません。 その進化につながる詳細なステップは不明です。 おそらく、地球上で最も多様な性的構造の起源を理解するには、数年前に250m-140m周りの新しい化石花が発見されるのを待たなければならないでしょう。

著者について

Mario Vallejo-Marin、進化生物学の準教授、 スターリング大学

この記事は、最初に公開された 会話。 読む 原著.

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