Επιβίωσαν από το πιο καταστροφικό γεγονός εξαφάνισης της Γης
Στον κόσμο των φυτών, η πρώτη σημαντική διαφορά μεταξύ των φυτών-εμβρύων προκλήθηκε από το αν είχαν ή όχι «τραχεία» (τον αεραγωγό για την εισπνοή οξυγόνου). Αλλά δεν επρόκειτο για «σεξουαλική ή ασεξουαλική αναπαραγωγή». Συνεπώς, τα βρυόφυτα, τα λυκόφυτα και οι φτέρες βασίζονται όλα σε σπόρια.
Πώς εξελίχθηκαν τα πρωτόγονα λυκόφυτα για να επιβιώσουν από το πιο καταστροφικό γεγονός εξαφάνισης της Γης.
α, (i), ανακατασκευή Λεπιδοδενδρονίου· (ii), φύλλο και ουλή φύλλου Λεπιδοδενδρονίου· (iii), Στροβίλος Λεπιδοδενδρονίου και σποράγγεια· (iv), Σπορόφυλλο Λεπιδοδενδρονίου και σποράγγεια· (v), Σπορόφυλλο Λεπιδοδενδρονίου. β, (i), ανακατασκευή Tomiostrobus, τροποποιημένη μετά την αναφορά 13· (ii) έως (iv), Σπορόφυλλο Tomiostrobus (= Annalepis) με σποράγγεια από τον Σχηματισμό Kayitou της Πέρμιας-Τριαδικής μεταβατικής περιόδου στη Νότια Κίνα. γ, (i), ανακατασκευή Pleuromeia με βάση το απολίθωμα Pleuromeia in situ από τον Σχηματισμό Badong της Μέσης Τριαδικής περιόδου στη Νότια Κίνα· (ii), Φύλλα Pleuromeia από τον Σχηματισμό Badong της Μέσης Τριαδικής περιόδου στη Νότια Κίνα· (iii), Σπορόφυλλο Pleuromeia sanxiaensis με σποράγγεια από τον Σχηματισμό Badong της Μέσης Τριαδικής περιόδου στη Νότια Κίνα· (iv), Σπορόφυλλο Pleuromeia marginulata με σποράγγεια από τον Σχηματισμό Badong της Μέσης Τριαδικής περιόδου στη Νότια Κίνα. δ, (i), Μία πιθανή ανακατασκευή των Λεπακυκλωτών (= Annalepis) με βάση απολιθώματα in situ από τον Σχηματισμό Badong της Μέσης Τριαδικής περιόδου στη Νότια Κίνα. (ii), ομοαξονική πλευρά του σπορόφυλλου των Λεπακυκλωτών (= Annalepis) με σποράγγεια. (iii), ομοαξονική πλευρά του σπορόφυλλου των Λεπακυκλωτών (= Annalepis). ε, (i), Μια άλλη πιθανή ανακατασκευή των Λεπακυκλωτών (= Annalepis) με βάση απολιθώματα in situ από τον Σχηματισμό Badong της Μέσης Τριαδικής περιόδου στη Νότια Κίνα. (ii), ομοαξονική πλευρά του σπορόφυλλου zelleri των Λεπακυκλωτών (= Annalepis) με σποράγγεια από τον Σχηματισμό Badong της Μέσης Τριαδικής περιόδου στη Νότια Κίνα. στ, Συγκρότημα σπορόφυλλων zelleri των Λεπακυκλωτών (= Annalepis) σε κύκλο από τον Σχηματισμό Badong της Μέσης Τριαδικής περιόδου στη Νότια Κίνα. g, ομοαξονική πλευρά της σποροφύλλης Lepacyclotes (= Annalepis) brevicystis με σποράγγεια από τον σχηματισμό Badong της Μέσης Τριαδικής περιόδου στη Νότια Κίνα, τροποποιημένο μετά την αναφορά 29. h, (i), σκίτσο Isoetes· (ii) ομοαξονική πλευρά της σποροφύλλης Isoetes με σποράγγεια. Ο γκρι κύκλος μέσα στη σποροφύλλη δείχνει σποράγγεια. Από Nature Ecology & Evolution.
Πώς εξελίχθηκαν τα πρωτόγονα φυτά για να επιβιώσουν από το πιο καταστροφικό γεγονός εξαφάνισης της Γης.
Η Γη αντέδρασε στο πιο σοβαρό φαινόμενο θέρμανσης του παρελθόντος εξελίσσοντας έναν νέο και παράξενο τύπο φωτοσύνθεσης που επέτρεψε σε μια ομάδα πρωτόγονων φυτών να επιβιώσουν.
Έρευνα με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Λιντς αποκάλυψε πώς τα λυκόφυτα -ένα είδος αρχαίου φυτού- όχι μόνο επέζησαν από μια μαζική εξαφάνιση πριν από 250 εκατομμύρια χρόνια, αλλά στη συνέχεια κυριαρχούσαν στα τοπία που ανακάμπτουν.
Κατά τη διάρκεια της μαζικής εξαφάνισης της Πέρμιας-Τριαδικής περιόδου, η οποία είναι επίσης γνωστή ως το «Μεγάλο Θανατικό», οι παγκόσμιες θερμοκρασίες αυξήθηκαν δραματικά με τα περισσότερα δάση να καταρρέουν υπό ακραία ζέστη και τεράστιες εκτάσεις γης να γίνονται άγονες.
Η μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Ecology and Evolution, καταλήγει στο συμπέρασμα ότι τα λυκόφυτα διατήρησαν το νερό και ανέχτηκαν τη θερμότητα ανοίγοντας τα στομάτα τους τη νύχτα αντί για την ημέρα, αποθηκεύοντας CO2 ως οξύ για χρήση κατά τη διάρκεια της ημέρας για φωτοσύνθεση.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα λυκόφυτα μπορεί να ήταν τα πρώτα φυτά που χρησιμοποίησαν αυτόν τον μηχανισμό, αποκαλύπτοντας μια βιολογική καινοτομία που μπόρεσε να διατηρήσει ενεργή τη βιόσφαιρα της Γης, με τα φυτά να είναι σε θέση να απομακρύνουν τον άνθρακα από την ατμόσφαιρα, καταπολεμώντας τελικά τις επιπτώσεις του φαινομένου της θέρμανσης.
Σήμερα, τα φυτά που χρησιμοποιούν φωτοσύνθεση CAM αποτελούν μόνο ένα μικρό ποσοστό της παγκόσμιας βλάστησης και είναι πιο συνηθισμένα σε ζεστά και ξηρά περιβάλλοντα όπως οι έρημοι.
Ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Δρ Ζεν Ξου από τη Σχολή Γης και Περιβάλλοντος του Λιντς, δήλωσε: «Τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι υπό την μελλοντική θέρμανση, τα φυτά με χαρακτηριστικά φωτοσύνθεσης CAM θα μπορούσαν να γίνουν πολύ πιο σημαντικά».
«Εάν ο κόσμος βιώσει παρατεταμένη ακραία ζέστη, οι φυτικές κοινότητες μπορεί να στραφούν προς είδη που είναι σε καλύτερη θέση να ανεχθούν υψηλές θερμοκρασίες και υδατική καταπόνηση».
Τα λυκόφυτα είναι αγγειακά φυτά που φέρουν σπόρια (ένα είδος φυτού που χαρακτηρίζεται από την παρουσία ιστών για τη μεταφορά νερού και θρεπτικών συστατικών). Υπάρχουν περισσότερα από 1.200 είδη του φυτού που εξακολουθούν να υπάρχουν. Μπορούν να επιβιώσουν σε πολλά μέρη, αλλά είναι πιο ποικίλα στις τροπικές περιοχές.
Για να κατανοήσουν πώς επέζησαν τα λυκόφυτα όταν τόσα άλλα φυτά εξαφανίστηκαν, οι ερευνητές μελέτησαν πρώτα τις εξελικτικές τους σχέσεις για να βρουν τους πλησιέστερους συγγενείς τους, όπως τα λυκόφυτα που εξακολουθούν να υπάρχουν σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένης της Σκωτίας. Στη συνέχεια, μελέτησαν ισότοπα άνθρακα (παραλλαγές ατόμων άνθρακα) σε απολιθωμένα φυτά από τη Νότια Κίνα από τα τέλη της Πέρμιας έως τη Μέση Τριαδική περίοδο. Διαφορετικοί τύποι φωτοσύνθεσης αφήνουν διαφορετικές υπογραφές ισοτόπων άνθρακα, επομένως αυτό μπορεί να αποκαλύψει πώς λειτουργούσαν τα αρχαία φυτά.
Διαπίστωσαν ότι τα λυκόφυτα είχαν τιμές ισοτόπων άνθρακα που ήταν αισθητά διαφορετικές από άλλα φυτά κατά την περίοδο εξαφάνισης της Πέρμιας-Τριαδικής περιόδου. Αυτή η διαφορά μίκρυνε μόλις βελτιώθηκαν οι περιβαλλοντικές συνθήκες.
Στη συνέχεια, η ομάδα συνέκρινε τα σημεία όπου βρέθηκαν τα απολιθώματα λυκόφυτων με προσομοιώσεις κλιματικών μοντέλων. Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι αυτά τα φυτά ζούσαν σε μέρη όπου οι επιφανειακές θερμοκρασίες πιθανότατα ξεπερνούσαν τους 50 °C.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η αυξημένη γνώση σχετικά με το γεωλογικό παρελθόν της Γης μπορεί να βοηθήσει στην ενημέρωση των προβλέψεων σχετικά με τη μελλοντική ανθεκτικότητα στο κλίμα, κάτι που, όπως λένε, αποκτά ολοένα και μεγαλύτερη σημασία σε έναν θερμότερο κόσμο.
Ο συν-συγγραφέας της μελέτης, καθηγητής Barry Lomax του Πανεπιστημίου του Νότιγχαμ, δήλωσε: «Η ανάλυση συγκέντρωσε πολλούς ξεχωριστούς επιστημονικούς κλάδους για να ελέγξει πώς αυτή η ομάδα αινιγματικών φυτών όχι μόνο επέζησε του μεγάλου θανάτου, αλλά και πώς μπόρεσε να ευδοκιμήσει σε ένα περιβάλλον με υψηλή πίεση».
«Συνδέοντας αυτά τα δεδομένα, είμαστε σε θέση να κατανοήσουμε περαιτέρω την προσαρμογή των φυτών σε παλαιότερες κλιματικές καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, εμβαθύνοντας την κατανόησή μας για την ανθεκτικότητα του συστήματος της Γης στις κλιματικές διαταραχές».
Ο καθηγητής Μπέντζαμιν Μιλς από τη Σχολή Γης και Περιβάλλοντος του Λιντς πρόσθεσε: «Η κατανόηση του πώς οι ποικίλες φυσιολογικές στρατηγικές των φυτών διαμόρφωσαν τα οικοσυστήματα στο παρελθόν μας βοηθά να προβλέψουμε πώς η βλάστηση μπορεί να αναδιοργανωθεί στο μέλλον και, επειδή τα φυτά αποτελούν τη βάση των επίγειων τροφικών ιστών, οι αλλαγές στις κυρίαρχες φυτικές στρατηγικές μπορούν να μεταβάλουν τη λειτουργία ολόκληρου του γήινου συστήματος».
Η φωτοσύνθεση CAM μπορεί να προσέφερε πλεονέκτημα κατά τη διάρκεια του συμβάντος μαζικής εξαφάνισης της Πέρμιας-Τριαδικής περιόδου, Nature Ecology & Evolution (ανοιχτή πρόσβαση)
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα astrobiology.com
περισσότερα,
Πανεπιστήμιο του Λιντς
CAM photosynthesis may have conferred an advantage during the Permian–Triassic mass extinction event- Zhen Xu, Jason Hilton, Jianxin Yu, Paul B. Wignall, Alexander Farnsworth, Isabel P. Montañez, Nian Peng, Qinzhong Liang, Xin Sun, Benjamin J. W. Mills & Barry H. Lomax
https://www.nature.com/articles/s41559-026-03026-0
https://astrobiology.com/2026/04/how-primitive-plants-evolved-to-survive-earths-most-catastrophic-extinction-event.html
