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¿De dónde salieron las flores?

Las flores son una innovación evolutiva reciente en el calendario geológico de la diversificación de las plantas

Foto: Gábor Juhász | Unsplash

Las flores son las estructuras reproductivas de las plantas angiospermas, cuyas 260.000 especies representan casi el 90% de todas las plantas terrestres actuales. De ellas depende, de forma directa o indirecta, la mayor parte de la vida. Sin embargo, las flores son una innovación evolutiva reciente en el calendario geológico de la diversificación de las plantas.

La súbita aparición en el registro fósil de las angiospermas supuso un quebradero de cabeza para los botánicos desde los tiempos de Charles Darwin.

En una carta a Joseph Hooker fechada en 1879, Darwin se lamentaba de que las plantas con flores aparecían de repente en el registro fósil y se diversificaban con rapidez. El naturalista no dudó en calificarlo de «abominable misterio» que, poco a poco, se ha ido desvelando.

La fascinación y frustración de Darwin con la rápida evolución de las plantas con flores es famosa, y obedecía a que el registro fósil de las angiospermas conocido en 1870 era muy incompleto. Las cosas siguen igual si se compara la riqueza del registro fósil animal y la escasez en lo que respecta al de 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. De hecho, los grandes avances recientes en la reconstrucción del origen y la evolución de las angiospermas se basan en análisis genéticos y en la biología molecular.

Figura 1. Izquierda: Flor de Tropidogyne pentaptera. Derecha: Cáliz con hipantio (flecha) mostrando cinco de las diez costillas o quillas. Barra: 0,7 mm.Poinar et al. 2017.

Hasta hace muy poco, en los libros de texto se zanjaba el asunto de una forma expeditiva: las angiospermas habían aparecido en algún momento del Cretácico, lo que situaba el evento entre hace 125 y 65 millones de años (ma). Sin embargo, aunque no existía una evidencia convincente basada en fósiles que probara tal cosa, los relojes moleculares indicaban que debían ser más antiguas.

Como el registro fósil de las angiospermas es tan incompleto, cada vez que una nueva investigación aporta alguna novedad al conjunto de flores fosilizadas que bien cabrían en una caja de zapatos, constituye una gran noticia. Los hallazgos 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 Figura 1 (la 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 la Universidad del Estado de Oregón (EE UU), en la revista Palaeodiversity. Es uno de los 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 de los fósiles españoles son extraordinariamente inconspicuas.

Figura 2. Reconstrucción de Montsechia vidalii. (A) Tallo estéril con ramas y hojas opuestas. (B) Tallo fértil con hojas esquamiformes imbricadas y varias parejas de frutos. (C y D) Los frutos muestran un pequeño poro apical y una sola semilla (C, en vista lateral; D en vista frontal).Gomez et al. 2015.

Como pueden ver en la Figura 2, tomada de la publicación original, la española Montsechia vidalii 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, en 2015, Montsechia vidalii había situado el origen de las angiospermas hace 130 ma, todo un récord. La reciente descripción de una nueva especie de angiosperma fósil en un artículo publicado en diciembre pasado indica que la aparición de las plantas con flores retrocede hasta el Jurásico Temprano, hace más de 174 ma, cuando los dinosaurios dominaban la Tierra. En ese artículo, dos botánicos de la Universidad de Vigo presentan la Nanjinganthus dendrostyla.

El equipo de investigación estudió un registro nunca visto: 264 especímenes de 198 flores conservadas en rocas 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 que les proporcionó imágenes florales de alta resolución desde diferentes perspectivas.

Figura 3. Reconstrucción de Nanjinganthus. 1-2, ramas de tipo dendroideo que rematan un estilo columnar; 3, sépalo; 4, techo ovárico; 5, escama; 6, semilla; 7, receptáculo acopado/ovario; 8, bráctea; 9, pétalo; 10, órgano desconocido (¿estaminodio?).Fu et al. 2018.

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 angion (vasija o ánfora) y sperma (semilla), lo que quiere decir que las semillas están contenidas dentro de unas estructuras cerradas llamadas ovarios, los 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 único que dio origen a todas las angiospermas que nos rodean hoy día, 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.The Conversation


Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

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