Un fósil de 407 millones de años sacude el pensamiento sobre la evolución de las plantas frondosas

Las partes aéreas de las plantas disponen sus órganos alrededor de los tallos, y esta disposición define su estructura. En la mayoría de las especies de plantas existentes, los órganos emergen a 137,5 grados del órgano anterior. Esto da como resultado espirales continuas de órganos, el número de espirales en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario a las agujas del reloj forman números consecutivos en un secuencia Fibonacci. Reconstrucción del musgo club del Devónico temprano Asteroxylon mackieilos paleontólogos han encontrado arreglos de hojas alternativos que sugieren que los patrones de estilo Fibonacci no eran ancestrales de las plantas terrestres vivas.

«Las espirales son comunes en las plantas, y las espirales de Fibonacci constituyen más del 90% de las espirales», dijo el paleontólogo de la Universidad de Edimburgo, Alexander Hetherington, y sus colegas.

«Las cabezas de girasol, piñas, piñas y plantas de interior suculentas incluyen estas espirales distintivas en sus pétalos de flores, hojas o semillas».

«Por qué las espirales de Fibonacci, también conocidas como el código secreto de la naturaleza, son tan comunes en las plantas ha desconcertado a los científicos durante siglos, pero su origen evolutivo ha sido ignorado en gran medida».

«En base a su amplia distribución, durante mucho tiempo se supuso que las espirales de Fibonacci eran una característica antigua que evolucionó en las primeras plantas terrestres y se conservó mucho en las plantas».

Sin embargo, los autores del estudio descubrieron espirales que no son de Fibonacci en un fósil vegetal de 407 millones de años.

Usando técnicas de reconstrucción digital, produjeron los primeros modelos 3D de brotes frondosos en el clubmoss Asteroxylon mackieimiembro del primer grupo de plantas frondosas.

El fósil excepcionalmente conservado se encontró en el famoso sitio de fósiles de sílex de Rhynie, un depósito sedimentario escocés cerca del pueblo de Rhynie en Aberdeenshire.

El sitio contiene evidencia de algunos de los primeros ecosistemas del planeta, cuando las plantas terrestres evolucionaron por primera vez y gradualmente comenzaron a cubrir la superficie rocosa de la tierra, haciéndola habitable.

Los resultados revelaron que las hojas y las estructuras reproductivas en Asteroxylon mackieise organizaban con mayor frecuencia en espirales que no son de Fibonacci, que son raras en las plantas de hoy.

«Esto transforma nuestra comprensión de las espirales de Fibonacci en las plantas terrestres», dijeron los investigadores.

«Esto indica que las espirales que no son de Fibonacci eran comunes en los antiguos licopodos y que la evolución de las espirales de las hojas se dividió en dos caminos distintos».

Las hojas de los antiguos licopodos tenían una historia evolutiva completamente separada de otros grandes grupos de plantas de la actualidad, como los helechos, las coníferas y las plantas con flores.

«El modelo 3D de Asteroxylon mackiei permite examinar la disposición de las hojas en 3D por primera vez”, dijo el Dr. Hetherington.

«Nuestros hallazgos brindan una nueva perspectiva sobre la evolución de las espirales de Fibonacci en las plantas».

«La espuma del club Asteroxylon mackiei es uno de los primeros ejemplos de plantas frondosas en el registro fósil”, dijo Holly-Anne Turner, paleontóloga del University College Cork.

«A través de estas reconstrucciones, pudimos rastrear espirales individuales de hojas alrededor de los tallos de estas plantas fósiles de 407 millones de años».

«Nuestro análisis de la disposición de las hojas en Asteroxylon mackiei muestra que los licópodos muy tempranos desarrollaron patrones en espiral no Fibonacci.

A papel sobre los resultados aparece en el periódico Ciencia.

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acebo anne turner y otros. 2023. Hojas y esporangios desarrollados en raras espirales que no son de Fibonacci en plantas frondosas tempranas. Ciencia 380 (6650): 1188-1192; doi:10.1126/ciencia.adg4014