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Um novo estudo descobriu insights intrigantes sobre a evolução da biologia das plantas, reescrevendo efetivamente a história de como elas evoluíram ao longo dos últimos bilhões de anos.
A pesquisa, publicada hoje em Plantas da Natureza, mostra que as plantas desenvolveram gradualmente sua gama de designs anatômicos ao longo do tempo, pontuados por explosões episódicas de inovação para superar e se adaptar aos desafios ambientais.
Tais descobertas derrubam a crença de longa data de que, tal como os animais, a gama fundamental de tipos de plantas evoluiu numa grande explosão de mudanças repentinas no início da sua história evolutiva.
O co-autor Philip Donoghue, professor de Paleobiologia na Universidade de Bristol, disse: “Embora as plantas sejam extraordinariamente diversas na sua concepção e organização, elas partilham um ancestral comum que se originou no mar há mais de mil milhões de anos atrás.
“Queríamos testar se eles realmente evoluíram com um big bang no início de sua história ou se sua evolução foi um processo mais lento e contínuo. Surpreendentemente, os resultados revelaram que a evolução das plantas foi um pouco confusa, com longos períodos de mudança gradual interrompida por breves surtos de inovação em grande escala, superando os desafios de viver em terra firme.”
Para testar esta teoria, a equipa de cientistas analisou as semelhanças e diferenças de 248 grupos de plantas, desde algas unicelulares e algas marinhas até plantas terrestres, incluindo tudo, desde musgos e fetos, até pinheiros, coníferas e plantas com flores. Eles também analisaram 160 grupos extintos conhecidos apenas pelo registro fóssil, incluindo espécies do Devoniano Rhynie Chert, que viveram há mais de 400 milhões de anos.
Mais de 130.000 observações foram geradas dividindo os desenhos das plantas em seus componentes e registrando aqueles presentes ou ausentes em cada um dos grupos principais, vivos e fósseis. Técnicas estatísticas computadorizadas mediram as semelhanças e diferenças gerais entre os grupos e como elas variaram ao longo do tempo.
Os cientistas também tentaram descobrir o que levou a estas inovações evolutivas, como a introdução de esporos, sementes, raízes, folhas, pólen e flores.
O co-autor principal, James Clark, pesquisador associado em ciências biológicas da Universidade de Bristol, disse:”Descobrimos que mudanças no design anatômico das plantas ocorrem em associação com eventos em que toda a composição genética celular foi duplicada. Isso aconteceu muitas vezes. vezes na história evolutiva das plantas, como resultado de erros no processo de cópia do genoma, criando cópias duplicadas de genes que são livres para sofrer mutações e desenvolver novas funções.”
Mas descobriu-se que os principais impulsos da evolução anatómica das plantas estavam associados ao desafio de viver e reproduzir-se em ambientes cada vez mais secos, ligado ao surgimento progressivo de plantas do mar para a terra.
O fascínio do co-autor principal, Dr. Sandy Hetherington, pela evolução das plantas terrestres começou como um geólogo iniciante na Universidade de Bristol e agora continua em seu trabalho na Universidade de Edimburgo.
Ele disse: “No geral, o padrão de pulsos episódicos na evolução dos desenhos anatômicos das plantas corresponde ao visto em outros reinos multicelulares de vida complexa, como animais e fungos. Isso sugere que é um padrão geral e um modelo para a vida multicelular complexa a partir de seu começo.”
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