了解植物进化的根源
尽管植物和植被是地球生态系统的关键,但人们对其根源的起源知之甚少。然而,在自然界出版的新研究中,牛津大学的科学家描述了来自最早的陆地生态系统的过渡根化石,它揭示了根系是如何进化的。
研究结果表明,植物根系不止一次进化,并且根系的特征以逐步的方式发展 - 中央根系器官首先发育。根盖随后会出现。
牛津大学植物科学系和牛津大学马格达伦学院的Sandy Hetherington博士和Liam Dolan教授对已知最古老的植物生态系统--407亿年前的Rhynie燧石进行了一项微观研究。
Hetherington博士说:'Rhynie燧石的保存水平确实非常值得注意 - 我能够检查出4.07亿年前种植的植物的细胞组织,这让我感到惊讶。它为当时陆地表面的生命提供了一个特殊的窗口。
现代植物根系的定义特征是分生组织 - 一种自我更新的结构,在其顶点覆盖着一个帽子。在碎片化石记录中很难发现根分生组织,这可能使挖掘根的进化起源具有挑战性。
作者发现了属于软疣植物Asteroxylon mackiei的根分生组织的证据。Lycopsids - 通常称为俱乐部苔藓,是维管植物(具有内部移动资源的组织的那些),其谱系早期分支,在其他高等植物(euphyllophytes)之前。
该团队能够建立化石分生组织的三维重建。
化石分析表明,A。mackiei的分生组织缺乏根毛和帽子 - 它们被连续的表层组织覆盖。这种结构使这些根在维管植物中独一无二。
该论文的结论表明,这些根源是朝向现代风格的根管维管植物的过渡性步骤。这一发现支持了这样一种观点,即这种无盖过渡结构出现在已经是一种猫头鹰的植物中,带有盖子的根分别在其常见的无根祖先的lycopsids和euphyllophytes中进化。
Dolan教授在讨论扩大这项工作的计划时说:'我们的发现表明植物器官是在植物进化过程中逐步建立起来的。
'根系的演变是地球历史上的一个关键时期,导致大气碳的急剧减少。现在我们知道根源是逐步演变的,我们可以回到古老的岩石上寻找缺少现存根中存在的“部分”的结构。
“我真的想知道根冠来自何处。他们似乎是凭空出现的。它们在现存的根源中非常重要;当根部推动土壤时,根冠对保护根是很重要的,它是根部检测重力的地方。这些古老的根源如何在没有上限的情况下管理这些功能呢?
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