2009-07-13

Subject: Como as flores conquistaram o mundo

 

Como as flores conquistaram o mundo

 

 

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Misty field of flowers

A grande explosão de plantas com flor durante o período Cretácico é um dos grandes enigmas da evolução. Charles Darwin não conseguiu explicar a situação, apelidando-a de um "mistério abominável", mas agora os cientistas pensam tê-lo deslindado, explicando a forma como as flores acabaram por dominar as coníferas e os fetos que as precederam.

O segredo das flores, dizem eles, foi a capacidade de explorar as alterações na fertilidade do solo e criar um mecanismo de feedback que permitia às novas flores alimentarem-se das mortas.

A explosão das plantas com flor preocupava fortemente Darwin. Numa carta escrita a 8 de Março de 1875 ao paleontólogo Oswald Heer, ele diz: "O súbito aparecimento de tantas dicotiledóneas na formação do Chalk Superior parece-me um fenómeno muito intrigante para todos os que acreditam em qualquer forma de evolução."

Numa outra carta posterior para o botânico Joseph Hooker, chefe dos Jardins Botânicos Reais de Kew, Darwin descreveu a situação como um "mistério abominável".

O grande problema para Darwin e outros cientistas da época era que o final do Cretácico era muito rico em fósseis de angiospérmicas, enquanto o início desse período praticamente não revelava exemplos dessas espécies. Este florescimento rápido das plantas com flor não se enquadrava na crença de Darwin de que a evolução era um processo extremamente gradual. 

Desde então, muitos outros fósseis de espécies de plantas com flor foram descobertos, mostrando que elas emergiram ao longo de um período de tempo mais longo. Actualmente os cientistas acreditam que no início do período Cretácico, há 125 milhões de anos, as gimnospérmicas (o grupo das cícadas e coníferas) dominavam o mundo vegetal, existindo apenas alguns grupos de angiospérmicas, que seriam plantas pequenas e frágeis que viviam em meio aquático.

Pensa-se que algumas tenham colonizado ambientes extremamente secos, possivelmente salgados, pois tinham folhas muito espessas que seriam adequadas à conservação de água mas há 125 a 65 milhões de anos estas plantas produtoras de flores literalmente explodiram para a vida.

Por exemplo, há cerca de 105 milhões de anos entre 5 e 20% das espécies de plantas eram angiospérmicas mas há 65 milhões de anos mais de 80% das espécies já eram flores.

"A passagem de um mundo dominado por gimnospérmicas e fetos para um mundo dominado por angiospérmicas de crescimento rápido é uma das alterações mais importantes da história da biosfera na Terra, com enormes consequências para as oportunidades disponíveis para os mamíferos", diz Frank Berendse, ecologista da Universidade Wageningen, Holanda. 

 

"Apesar da alteração da diversidade ter ocorrido de forma mais gradual do que se pensava no tempo de Darwin, a alteração em abundância ainda foi muito rápida", diz Berendse. Mas ele e o seu colega da Universidade Wageningen Marten Scheffer pensam que agora são capazes de explicar como terá acontecido.

Inicialmente as gimnospérmicas floresciam em solo pobres. Estas plantas têm folhas de longa duração e são capazes de retirar mais nutrientes do solo mas a manta morta que originam tem tendência para se decompor lentamente. Assim, apesar de as gimnospérmicas beneficiarem de solos pobres, também é verdade que fazem muito pouco para melhorar a qualidade desse mesmo solo.

Mas quando surgiram alterações subtis na fertilidade do solo as angiospérmicas começaram a colonizar esses solos mais férteis, obtendo um ponto de partida.

Estas primeiras plantas com flor começaram a alterar a ecologia do solo, pois ao perecerem originavam uma reciclagem mais rápida da manta morta que devolvia nutrientes ao solo e permitia que mais flores crescessem.

"Desde esse momento, criou-se um feedback positivo, em que um aumento da dominância das angiospérmicas levou a um aumento da fertilidade do solo e o aumento da fertilidade do solo levou, por sua vez, a um acelerar da expansão das angiospérmicas", diz Berendse.

A ideia de que esse tipo de alteração súbita na vegetação de um local é possível é apoiada por evidências de situações actuais. Ao longo dos últimos 30 anos, as pastagens da Europa ocidental passaram de dominadas por arbustos pequenos para ervas perenes, dizem os investigadores.

Tal como as gimnospérmicas, os arbustos têm folhas de vida longa e caules que minimizam a perda de nutrientes mas impedem as plantas de crescer depressa. Mas uma vez as ervas instaladas, a sua taxa de crescimento superior criou um sistema de feedback que acrescentou mais nutrientes ao solo e permitiu que ainda mais ervas crescessem.

Uma alteração semelhante também aconteceu nas turfeiras drenadas, em que a turfa foi rapidamente suplantada pelas plantas vasculares, dizem os investigadores. 

Por enquanto, a ideia de Berendse e Scheffer permanece uma hipótese mas é uma hipótese que "pode explicar a muito rápida expansão das angiospérmicas por todo o globo", diz Berendse.

Eles esperam testar a sua ideia examinando com mais detalhe o registo geológico em busca de sinais que revelem que a fertilidade do solo realmente aumentou durante a explosão das angiospérmicas e que as plantas com flor começaram por dominar nas latitudes mais baixas, que teriam os solos mais ricos em nutrientes. 

 

 

Saber mais:

The angiosperm radiation revisited, an ecological explanation for Darwin's 'abominable mystery

Frank Berendse

Marten Scheffer

 

 

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