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As cicadáceas, um grupo de gimnospermas que podem se assemelhar a palmeiras em miniatura (como a popular planta doméstica sagu), foram consideradas “fósseis vivos”, um grupo que evoluiu minimamente desde a época dos dinossauros. Agora, um cone de pólen de 80 milhões de anos bem preservado descoberto na Califórnia reescreveu a compreensão científica das plantas.
As descobertas são detalhadas em um artigo de dois paleobotânicos da Universidade do Kansas, publicado recentemente na revista Novo fitólogo.
“As cicadáceas não são bem conhecidas, mas representam uma parte significativa da diversidade de plantas, representando cerca de 25% de todas as gimnospermas”, disse o principal autor Andres Elgorriaga, pesquisador de pós-doutorado do Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva da KU e do KU Biodiversity Institute e Museu de História Natural. “As cicadáceas são plantas de caule grosso e baixa estatura, com folhas grossas semelhantes a palmeiras no topo. Elas produzem pinhas como as pinhas e são parentes de outras plantas com sementes que também não produzem flores, como o Ginkgo e o macaco árvore quebra-cabeça. Mas eles também estão altamente ameaçados, com o mais alto nível de perigo entre todos os grupos de plantas. O tráfico de cicadáceas também é um problema significativo.”
Apesar de sua importância, a falta de evidências fósseis e a confusão ao longo dos anos sobre como classificar alguns espécimes fósseis levaram a uma compreensão científica obscura da história evolutiva das plantas. Uma ideia proeminente era que as cicadáceas hoje são quase idênticas aos seus ancestrais pré-históricos.
“A escola de pensamento predominante é que as cicadáceas não mudaram muito no tempo profundo”, disse o coautor Brian Atkinson, professor assistente de ecologia e biologia evolutiva e curador de paleobotânica no KU Biodiversity Institute and Natural History Museum. “Mas o registro fóssil das cicadáceas é pouco compreendido, e muitas coisas que foram chamadas de cicadáceas acabaram não sendo cicadáceas. Aqui, temos um cone preservado tridimensionalmente claramente atribuível às cicadáceas porque possui anatomia interna e pólen. grãos típicos deste grupo. No entanto, a morfologia externa deste cone de pólen é diferente das cicadáceas vivas hoje. Esta descoberta sugere que as cicadáceas não são realmente ‘fósseis vivos’ e provavelmente têm uma história evolutiva mais dinâmica do que se pensava anteriormente.”
De acordo com os pesquisadores da KU, sua análise de um cone de pólen permineralizado de 80 milhões de anos encontrado na formação Campanian Holz Shale localizada em Silverado Canyon, Califórnia, conta uma história natural de cicadáceas mais precisa – uma em que as plantas se diversificaram durante o Cretáceo.
“Com esse tipo de descoberta, percebemos que nessa época havia cicadáceas que eram realmente diferentes das atuais em tamanho, número de sacos de pólen, em muitas coisas”, disse Elgorriaga. “Talvez não tenhamos encontrado muitos fósseis de cicadáceas também – ou talvez os estejamos encontrando, mas simplesmente não os reconhecemos porque eram muito diferentes de como são hoje. Eles não são ‘fósseis vivos’. Eles eram diferentes no passado.”
Para realizar sua análise, Elgorriaga e Atkinson estudaram a arquitetura do cone do espécime, detalhes anatômicos e organização vascular usando seccionamento seriado, microscopia eletrônica de varredura e reconstrução 3D. Eles também realizaram uma série de análises evolutivas para colocar o fóssil na árvore genealógica das cicadáceas.
Baseando-se parcialmente nas formas das escamas do cone, pólen e sacos de pólen, eles atribuíram a planta antiga a Skyttegaardia, um gênero recentemente descrito com base em escamas de cone isoladas encontradas na Dinamarca e datadas do Cretáceo Inferior (cerca de 125 milhões de anos atrás). Além disso, eles apagam algumas dúvidas iniciais sobre a colocação do novo gênero no grupo das cicadáceas.
“A reconstrução 3D foi impressionante porque tinha apenas dois sacos de pólen por escala de cone, e a forma dessa escala de cone nos lembrou de um fóssil descrito da Escandinávia chamado Skyttegaardia”, disse Atkinson. “Havia muitas semelhanças, mas o original na Escandinávia só foi descrito em 2021 com base em escamas cônicas isoladas. Eles exploraram com cautela a ideia de que o fóssil pertencia a cicadáceas, mas ficaram desconfortáveis em concluir isso com firmeza, principalmente porque tinha apenas dois sacos de pólen por cone escala – enquanto as cicadáceas hoje têm de 20 a 700. A maioria dos cones de pólen das cicadáceas são bastante grandes, enquanto este fóssil tinha apenas meio centímetro de comprimento.”
Com as informações adicionais da nova planta fóssil, os pesquisadores da KU estavam “bastante confiantes” em sua análise filogenética, mostrando a relação positiva de Skyttegaardia com as cicadáceas.
Os investigadores disseram que sua descrição da planta primordial mostra como a paleobotânica pode nos dizer mais sobre como a natureza funciona ao longo do tempo.
“Isso nos mostra que as informações que coletamos do registro fóssil impactam muito nossa compreensão dos padrões evolutivos”, disse Atkinson. “O tempo, assim como os fósseis, pode revelar percepções que não são aparentes ao estudar apenas plantas ou organismos vivos. Este estudo de caso é um excelente exemplo de como os fósseis podem contribuir para nossa compreensão da evolução em períodos prolongados.”
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