Cvetne biljke preživele su asteroid koji je ubio dinosauruse

Cvetne biljke preživele su asteroid koji je ubio dinosauruse

Ako pogledate gore pre 66 miliona godina, možda ste na delić sekunde videli jarku svetlost kao asteroid veličine planine koji je progoreo kroz atmosferu i udario u Zemlju. Bilo je proleće i bukvalni kraj jedne ere, mezozoika.

Da ste nekako preživeli početni udar, bili biste svedoci razaranja koje je usledilo. Besne vatrene oluje, megacunamiji i nuklearna zima koja traje mesecima do godinama. 180 miliona godina duga vladavina neptičjih dinosaurusa je završena za tren oka, kao i najmanje 75 odsto vrsta koje su sa njima delile planetu.

Nakon ovog događaja, poznatog kao masovno izumiranje krede-paleogena (K-Pg), na Zemlji se pojavila nova zora. Ekosistemi su se vratili, ali život u njima bio je drugačiji.

Mnoge kultne vrste pre-K-Pg mogu se videti samo u muzeju. Zastrašujući Tiranosaurus reks, Velociraptor i krilati zmajevi iz roda Kuetzalcoatlus nisu mogli da prežive asteroid i ograničeni su na duboku istoriju. Ali ako prošetate napolju i osetite miris ruža, bićete u prisustvu drevnih loza koje su cvetale u pepelu K-Pg.

Iako žive vrste ruža nisu iste koje su delile Zemlju sa Tirannosaurus rekom, njihova loza (porodica Rosaceae) nastala je desetinama miliona godina pre nego što je asteroid udario.

A ruže nisu neobična linija angiosperme (cvetne biljke) u tom pogledu. Fosili i genetske analize sugerišu da je velika većina porodica angiosperma nastala pre asteroida.

Preci porodica ukrasnih orhideja, magnolija i pasiflora, porodice trava i krompira, porodice lekovitih tratinčica i porodice biljne nane, svi su delili Zemlju sa dinosaurusima. U stvari, eksplozivna evolucija angiospermi u otprilike 290.000 vrsta danas je možda bila olakšana K-Pg.

Činilo se da su kritosemenke iskoristile novi početak, slično ranim članovima naše sopstvene loze, sisarima.

Međutim, nije jasno kako su to uradili. Angiosperme, tako krhke u poređenju sa dinosaurusima, ne mogu leteti ili trčati da bi izbegle teške uslove. Oni se za svoje postojanje oslanjaju na sunčevu svetlost, koja je bila izbrisana.

Fosili u različitim regionima govore različite verzije događaja. Jasno je da je došlo do velikog prometa angiosperma (gubitak i ponovno pojavljivanje vrsta) u Amazonu kada je asteroid udario, i pad insekata koji jedu biljke u Severnoj Americi, što ukazuje na gubitak biljaka za hranu. Ali drugi regioni, kao što je Patagonija, ne pokazuju obrazac.

Studija iz 2015. koja je analizirala fosile angiosperme od 257 rodova (porodice obično sadrže više rodova) otkrila je da K-Pg ima mali uticaj na stope izumiranja. Ali ovaj rezultat je teško generalizovati na 13.000 rodova angiosperma.

Moj kolega Santiago Ramirez-Barahona, sa Universidad Nacional Autonoma de Mekico, i ja smo zauzeli novi pristup rešavanju ove zabune u studiji koju smo objavili u Biologi Letters. Analizirali smo velika porodična stabla angiosperma, koja su u prethodnom radu mapirali mutacije u DNK sekvencama od 33.000-73.000 vrsta.

Ovaj način razmišljanja o drvetu postavio je osnovu za glavne uvide u evoluciju života, pošto je prvo porodično stablo ispisao Čarls Darvin.

Iako porodična stabla koja smo analizirali nisu uključivala izumrle vrste, njihov oblik sadrži naznake o tome kako su se stope izumiranja menjale tokom vremena, kroz način na koji stopa grananja opada i teče.

Stopa izumiranja loze, u ovom slučaju angiospermi, može se proceniti korišćenjem matematičkih modela. Onaj koji smo koristili uporedio je starost predaka sa procenama koliko vrsta treba da se pojavljuje u porodičnom stablu prema onome što znamo o procesu evolucije.

Takođe je uporedio broj vrsta u porodičnom stablu sa procenama koliko je vremena potrebno da nova vrsta evoluira. Ovo nam daje neto stopu diversifikacije – koliko brzo se pojavljuju nove vrste, prilagođeno broju vrsta koje su nestale iz loze.

Model generiše vremenske opsege, kao što je milion godina, da bi pokazao kako stopa izumiranja varira tokom vremena. A model nam je omogućio da identifikujemo vremenske periode koji su imali visoke stope izumiranja. Takođe može da sugeriše vremena u kojima su se desile velike promene u stvaranju i diversifikaciji vrsta, kao i kada je možda došlo do masovnog izumiranja. To pokazuje koliko DNK dokazi takođe podržavaju ove nalaze.

Otkrili smo da su stope izumiranja izgleda bile izuzetno konstantne u poslednjih 140–240 miliona godina. Ovaj nalaz naglašava koliko su otporne kritosemenčice bile više stotina miliona godina.

Ne možemo zanemariti fosilne dokaze koji pokazuju da su mnoge vrste kritosemenjača nestale oko K-Pg, pri čemu su neke lokacije pogođene teže od drugih. Ali, kako se čini da naša studija potvrđuje, loze (porodice i redovi) kojima su vrste pripadale nastavile su se neometano, stvarajući život na Zemlji kakav poznajemo.

Ovo je drugačije od načina na koji su prošli neptičji dinosaurusi, koji su nestali u celini: njihova cela grana je bila orezana.

Naučnici veruju da se otpornost kritosemenjača na masovno izumiranje K-Pg (zašto su orezani samo listovi i grane stabla kritosemenjača) može objasniti njihovom sposobnošću da se prilagode. Na primer, njihova evolucija novih mehanizama za širenje semena i oprašivanje.

Oni takođe mogu da dupliraju svoj ceo genom (sve DNK instrukcije u organizmu) koji obezbeđuje drugu kopiju svakog pojedinačnog gena na koji selekcija može da deluje, što potencijalno dovodi do novih oblika i veće raznolikosti.

Šesti događaj masovnog izumiranja sa kojim se trenutno suočavamo može pratiti sličnu putanju. Zabrinjavajućem broju vrsta kritosemenjača već preti izumiranje, a njihova propast će verovatno dovesti do kraja života kakvog poznajemo.

Istina je da kritosemenjače mogu ponovo da procvetaju iz zaliha različitih preživelih — i mogu nas nadživeti.