Μετά την εξαφάνιση των δεινοσαύρων, τα σταφύλια εξαπλώθηκαν σε όλο τον κόσμο;
Οι σπόροι σταφυλιών 60 εκατομμυρίων ετών αποκαλύπτουν πώς ο θάνατος των δεινοσαύρων μπορεί να άνοιξε το δρόμο για τη διάδοση των σταφυλιών. Φωτογραφίες Fabiany Herrera, αναπαράσταση από Pollyanna von Knorring.
Εάν έχετε φάει ποτέ σταφίδες ή έχετε απολαύσει ένα ποτήρι κρασί, ίσως, εν μέρει, να έχετε την εξαφάνιση των δεινοσαύρων στη γεύση σας. Σε μια ανακάλυψη που περιγράφεται στο περιοδικό Nature Plants , οι ερευνητές βρήκαν απολιθωμένα κουκούτσια σταφυλιού ηλικίας 60 έως 19 εκατομμυρίων ετών στην Κολομβία, τον Παναμά και το Περού. Ένα από αυτά τα είδη αντιπροσωπεύει το παλαιότερο γνωστό παράδειγμα φυτών από την οικογένεια των σταφυλιών στο δυτικό ημισφαίριο. Αυτοί οι απολιθωμένοι σπόροι βοηθούν να δείξουν πώς εξαπλώθηκε η οικογένεια των σταφυλιών στα χρόνια που ακολούθησαν τον θάνατο των δεινοσαύρων.
«Αυτά είναι τα παλαιότερα σταφύλια που έχουν βρεθεί ποτέ σε αυτό το μέρος του κόσμου και είναι μερικά εκατομμύρια χρόνια νεότερα από τα παλαιότερα που έχουν βρεθεί ποτέ στην άλλη άκρη του πλανήτη», λέει ο Fabiany Herrera, βοηθός επιμελητής Παλαιοβοτανικής στο Field Museum στο Negaunee Integrative Research Center του Σικάγο και ο κύριος συγγραφέας της εργασίας. «Αυτή η ανακάλυψη είναι σημαντική γιατί δείχνει ότι μετά την εξαφάνιση των δεινοσαύρων, τα σταφύλια άρχισαν πραγματικά να εξαπλώνονται σε όλο τον κόσμο».
Είναι σπάνιο οι μαλακοί ιστοί όπως τα φρούτα να διατηρούνται ως απολιθώματα, επομένως η κατανόηση των αρχαίων φρούτων από τους επιστήμονες προέρχεται συχνά από τους σπόρους, οι οποίοι είναι πιο πιθανό να απολιθωθούν. Τα πρώτα γνωστά απολιθώματα σπόρων σταφυλιού βρέθηκαν στην Ινδία και είναι ηλικίας 66 εκατομμυρίων ετών. Δεν είναι τυχαίο ότι τα σταφύλια εμφανίστηκαν στο αρχείο απολιθωμάτων πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια - τότε ήταν περίπου όταν ένας τεράστιος αστεροειδής χτύπησε τη Γη, προκαλώντας μια τεράστια εξαφάνιση που άλλαξε την πορεία της ζωής στον πλανήτη.
«Σκεφτόμαστε πάντα τα ζώα, τους δεινόσαυρους, γιατί ήταν τα μεγαλύτερα πράγματα που επηρεάστηκαν, αλλά το γεγονός της εξαφάνισης είχε τεράστιο αντίκτυπο και στα φυτά», λέει ο Herrera. «Το δάσος επανήλθε, με τρόπο που άλλαξε τη σύνθεση των φυτών».
Ο Ερέρα και οι συνάδελφοί του υποθέτουν ότι η εξαφάνιση των δεινοσαύρων μπορεί να βοήθησε στην αλλαγή των δασών. «Τα μεγάλα ζώα, όπως οι δεινόσαυροι, είναι γνωστό ότι αλλάζουν τα γύρω οικοσυστήματα. Πιστεύουμε ότι αν υπήρχαν μεγάλοι δεινόσαυροι που περιφέρονταν μέσα στο δάσος, πιθανότατα θα γκρέμιζαν δέντρα, διατηρώντας ουσιαστικά τα δάση πιο ανοιχτά από ότι είναι σήμερα», λέει η Mónica Carvalho, συν-συγγραφέας της εργασίας και βοηθός επιμελητής στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν. Μουσείο Παλαιοντολογίας.
Αλλά χωρίς μεγάλους δεινόσαυρους για να τα κλαδέψουν, ορισμένα τροπικά δάση, συμπεριλαμβανομένων αυτών στη Νότια Αμερική, έγιναν πιο πολυσύχναστα, με στρώματα δέντρων να σχηματίζουν έναν κάτω όροφο και ένα θόλο.
Αυτά τα νέα, πυκνά δάση έδωσαν μια ευκαιρία. «Στο αρχείο απολιθωμάτων, αρχίζουμε να βλέπουμε περισσότερα φυτά που σκαρφαλώνουν σε δέντρα, όπως σταφύλια, αυτή την εποχή», λέει ο Herrera. Η διαφοροποίηση των πτηνών και των θηλαστικών τα χρόνια που ακολούθησαν τη μαζική εξαφάνιση μπορεί επίσης να βοήθησε τα σταφύλια με τη διάδοση των σπόρων τους.
Το 2013, το Ph.D του Herrera. Ο σύμβουλος και ανώτερος συγγραφέας της νέας εργασίας, Στίβεν Μάντσεστερ, δημοσίευσε μια εργασία που περιγράφει το παλαιότερο γνωστό απολίθωμα σπόρων σταφυλιού, από την Ινδία. Ενώ δεν είχαν βρεθεί ποτέ απολιθωμένα σταφύλια στη Νότια Αμερική, ο Herrera υποψιάστηκε ότι μπορεί να ήταν και εκεί.
«Τα σταφύλια έχουν ένα εκτεταμένο αρχείο απολιθωμάτων που ξεκινά πριν από περίπου 50 εκατομμύρια χρόνια, οπότε ήθελα να ανακαλύψω ένα στη Νότια Αμερική, αλλά ήταν σαν να ψάχνω για μια βελόνα σε μια θημωνιά», λέει ο Herrera. «Έψαχνα για το παλαιότερο σταφύλι στο δυτικό ημισφαίριο από τότε που ήμουν προπτυχιακός φοιτητής».
Αλλά το 2022, ο Ερέρα και η συν-συγγραφέας του Μόνικα Καρβάλιο πραγματοποιούσαν επιτόπια έρευνα στις κολομβιανές Άνδεις όταν ένα απολίθωμα τράβηξε το μάτι του Καρβάλιο. «Με κοίταξε και είπε, «Fabiany, ένα σταφύλι»!Και μετά το κοίταξα, είπα «Θεέ μου». Ήταν τόσο συναρπαστικό, θυμάται ο Ερέρα. Το απολίθωμα βρισκόταν σε ένα βράχο ηλικίας 60 εκατομμυρίων ετών, καθιστώντας το όχι μόνο το πρώτο απολιθωμένο σταφύλι της Νότιας Αμερικής, αλλά και ένα από τα παλαιότερα απολιθώματα σταφυλιού στον κόσμο.
Ο ίδιος ο απολιθωμένος σπόρος είναι μικροσκοπικός, αλλά ο Herrera και ο Carvalho κατάφεραν να τον αναγνωρίσουν με βάση το ιδιαίτερο σχήμα, το μέγεθος και άλλα μορφολογικά χαρακτηριστικά του. Πίσω στο εργαστήριο, πραγματοποίησαν αξονικές τομογραφίες που έδειχναν την εσωτερική του δομή που επιβεβαίωσε την ταυτότητά του.
Η ομάδα ονόμασε το απολίθωμα Lithouva susmanii, «Το πέτρινο σταφύλι του Susman», προς τιμήν του Arthur T. Susman, υποστηρικτή της παλαιοβοτανικής της Νότιας Αμερικής στο Field Museum. «Αυτό το νέο είδος είναι επίσης σημαντικό επειδή υποστηρίζει τη νοτιοαμερικανική καταγωγή της ομάδας στην οποία εξελίχθηκε η κοινή άμπελος Vitis», λέει ο συν-συγγραφέας Gregory Stull του Εθνικού Μουσείου Φυσικής Ιστορίας.
Η ομάδα διεξήγαγε περαιτέρω έρευνα πεδίου στη Νότια και Κεντρική Αμερική και στο έγγραφο Nature Plants, ο Herrera και οι συν-συγγραφείς του περιέγραψαν τελικά εννέα νέα είδη απολιθωμάτων σταφυλιών από την Κολομβία, τον Παναμά και το Περού, ηλικίας 60 έως 19 εκατομμυρίων ετών. Αυτοί οι απολιθωμένοι σπόροι δεν αφηγούνται μόνο την ιστορία της εξάπλωσης των σταφυλιών στο δυτικό ημισφαίριο, αλλά και για τις πολλές εξαφανίσεις και διασπορές που έχει υποστεί η οικογένεια των σταφυλιών.
Τα απολιθώματα είναι μόνο μακρινοί συγγενείς των σταφυλιών εγγενών στο δυτικό ημισφαίριο και λίγα, όπως τα δύο είδη Leea, βρίσκονται μόνο στο ανατολικό ημισφαίριο σήμερα. Οι θέσεις τους μέσα στο οικογενειακό δέντρο των σταφυλιών δείχνουν ότι το εξελικτικό τους ταξίδι ήταν ταραχώδες.
«Το αρχείο απολιθωμάτων μας λέει ότι τα σταφύλια είναι μια πολύ ανθεκτική παραγγελία. Είναι μια ομάδα που έχει υποστεί μεγάλη εξαφάνιση στην περιοχή της Κεντρικής και Νότιας Αμερικής, αλλά κατάφεραν επίσης να προσαρμοστούν και να επιβιώσουν σε άλλα μέρη του κόσμου», λέει ο Herrera.
Δεδομένης της μαζικής εξαφάνισης που αντιμετωπίζει αυτή τη στιγμή ο πλανήτης μας, ο Herrera λέει ότι μελέτες όπως αυτή είναι πολύτιμες επειδή αποκαλύπτουν μοτίβα για το πώς εξελίσσονται οι κρίσεις βιοποικιλότητας. «Αλλά το άλλο πράγμα που μου αρέσει σε αυτά τα απολιθώματα είναι ότι αυτοί οι μικροί μικροσκοπικοί, ταπεινοί σπόροι μπορούν να μας πουν τόσα πολλά για την εξέλιξη του δάσους», λέει ο Herrera
Αυτή η μελέτη συντάχθηκε από τους Fabiany Herrera (Field Museum), Mónica Carvalho (Πανεπιστήμιο του Michigan), Gregory Stull (Εθνικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας, Ίδρυμα Smithsonian), Carlos Jarramillo (Smithsonian Tropical Research Institute) και Steven Manchester (Florida Museum of Natural Ιστορία, Πανεπιστήμιο της Φλόριντα).
Γεωδίφης με πληροφορίες από το Field Museum
Cenozoic seeds of Vitaceae reveal a deep history of extinction and dispersal in the Neotropics, Nature Plants (2024). DOI: 10.1038/s41477-024-01717-9
https://www.nature.com/articles/s41477-024-01717-9
.jpg)
