Avagy a növények egymilliárd éves története – dióhéjban.
A paleontológusok régóta vitatkoznak arról, pontosan hogyan alakult ki a növényvilágra jellemző változatos formavilág, és hogy a növények vajon az algákból egy fokozatos fejlődési folyamat vagy egy nagy bumm révén váltak-e többsejtű és háromdimenziós formákká. A kérdés megválaszolásához a tudósok a fosszilis leletekhez nyúltak.
Az olyan épen fennmaradt példányokból, mint például a trilobiták (háromkaréjú ősrákok), az ammoniteszek (kihalt tengeri állatok) és a tengeri sünök, arra a következtetésre jutottak, hogy egy adott csoport evolúciójának legkorábbi időszakaiban valósul meg a biológiai minták széles választéka.
Ebből viszont olyan hipotézisek születtek, amelyek szerint az evolúciós vonalak a korai időszakban nagyobb innovációs képességgel bírtak, és a túlburjánzás ezen első szakasza után megmaradtak az általuk ismert formáknál. A tudósok összesen több mint 400 élő és fosszilis növényről gyűjtöttek adatokat 548 tulajdonságról, ami több mint 130 000 egyedi megfigyelést jelentett.
Ezt követően elemezték ezeket az adatokat, és a növényeket általános hasonlóságaik és különbségeik alapján csoportosították, mindezt egy olyan térben ábrázolva, amelyet „formatervezési térnek” neveztek el. Mivel jól ismerik a fajok közötti evolúciós kapcsolatokat, megjósolhatják a kihalt közös őseik tulajdonságait is, és ezeket a hipotetikus ősöket is beilleszthetik a tervezési térbe.
Arra számítottak, hogy a virágos növények uralják a tervezési teret, mivel ezek teszik ki a növényfajok több mint 80%-át, de nem így történt. Valójában az élő bryophyták – a mohák, májmohák és becősmohák – csaknem ugyanilyen változatos testfelépítést érnek el.
Hogyan alakult ki a növényi szervezet felépítésének változatossága? Általánosságban elmondható, hogy az új formák kialakulása olyan tényezők fejlődése eredményeként történt, amelyek általában a szaporodáshoz kapcsolódnak, ilyen például az embrió, a spóra, a mag és a virág.
Ezek a növények a környezeti kihívásokra adott evolúciós megoldásokat képviselik, amelyekkel a szárazföld felszínén az egyre szűkülő és egyre nagyobb kihívást jelentő területek fokozatos elfoglalása során szembesültek.
A magvak fejlődése például lehetővé tette, hogy az őket termő növények víz hiányában is szaporodni tudjanak. Úgy tűnik tehát, hogy a növények anatómiai fejlődésének mozgatórugói a genomikus adottságok és a környezeti feltételek kombinációjából adódnak, és a növények alapvető formái hierarchikusan alakultak ki az evolúciós történelem során, az őseiktől örökölt anatómiai vázak továbbfejlesztése révén.
Az állatokon és gombákon végzett összehasonlítható vizsgálatok azt mutatják, hogy ha ezeket a fajokat a maguk teljességében vizsgáljuk, akkor mindegyikben az epizodikusan növekvő anatómiai változatosság mintázata figyelhető meg. Az egyes vonalak ugyan hamar kimeríthetik önmagukat, de összességében a nemzetségek folyamatosan megújulnak.
