Um fóssil vegetal de uma formação geológica na Escócia auxilia na descoberta de como ocorreu o desenvolvimento da mais antiga forma conhecida de raízes. Uma equipe liderada por pesquisadores da Universidade de Edimburgo e da Universidade de Oxford realizaram a primeira reconstrução 3D de uma planta devoniana baseada exclusivamente em provas fósseis.
As descobertas demonstram que o aparecimento de diferentes tipos de eixos em pontos de ramificação resultou na complexidade da evolução pouco tempo depois de as plantas terrestres terem evoluído há cerca de 400 milhões de anos. Os resultados são publicados na revista eLife.
Há 400 milhões de anos, a evolução das raízes nesta altura foi um acontecimento dramático que teve impacto no nosso planeta e atmosfera e resultou em uma mudança ecológica e climática.
Reconstrução 3D do fóssil
A primeira reconstrução 3D baseada em evidências do fóssil Asteroxylon mackiei, a planta mais complexa estruturalmente do cherte de Rhynie mostrou como as primeiras raízes e outras estruturas se desenvolveram nesta planta antiga.
O fóssil é preservado em cerne (um tipo de pedra) encontrado perto da aldeia de Rhynie em Aberdeenshire, Escócia. Os espécimes estão excepcionalmente bem preservados nas rochas de 407 milhões de anos do período Devoniano.
O extinto gênero Asteroxylon pertence ao grupo de plantas chamado lycophytes, uma classe que também inclui representantes vivos tais como isoetes e selaginelas. A reconstrução permitiu aos cientistas, pela primeira vez, recolher informações anatômicas e de desenvolvimento deste misterioso fóssil. Isto é particularmente importante porque as interpretações anteriores da estrutura desta planta fóssil basearam-se em comparações de imagens fragmentárias com plantas existentes.
A reconstrução demonstra que estas plantas desenvolveram raízes de uma forma totalmente diferente das plantas existentes hoje em dia. Os eixos radiculares de A. mackiei são os mais antigos tipos conhecidos de raízes de plantas.
Evolução das primeiras raízes
“Estas são as mais antigas estruturas conhecidas que se assemelham às raízes modernas e agora sabemos como se formaram. Elas desenvolveram-se quando um eixo em forma de rebento formou uma bifurcação onde uma poda manteve a sua identidade de rebento e a segunda desenvolveu a identidade de primeira raiz”, diz Liam Dolan, autor do artigo.
Este mecanismo de ramificação, chamado “ramificação dicotômica”, é conhecido em plantas vivas dentro de tecidos que partilham a identidade estrutural. No entanto, segundo Dolan, “Nenhuma raiz se desenvolve desta forma em plantas vivas, demonstrando que este mecanismo de formação de raízes está agora extinto”. As suas descobertas demonstram como um sistema de enraizamento agora extinto se desenvolveu durante a evolução da primeira planta terrestre complexa.
“100 anos após a descoberta dos fósseis em Rhynie, a nossa reconstrução demonstra como eram realmente estas plantas enigmáticas! A reconstrução também demonstra como as raízes se formaram”. A compreensão da estrutura e evolução destas plantas do período Devoniano proporciona-nos uma visão dos acontecimentos em um momento chave da história da Terra, logo após as plantas terem colonizado as superfícies secas dos continentes à medida que começaram a espalhar-se por toda a terra.
“A sua evolução, radiação e propagação por todos os continentes teve um grande impacto no sistema terrestre. As raízes das plantas reduziram os níveis de CO2 atmosférico, estabilizaram o solo e revolucionaram a circulação da água através das superfícies dos continentes”, afirma o co-autor Alexander Hetherington.
Hetherington destacou que a pesquisa só foi possível devido a fósseis que foram recolhidos por gerações de paleontólogos, que estavam armazenados em muitos museus e universidades diferentes. “As respostas a tantas das questões-chave da evolução estão nas prateleiras destas instituições” disse o cientista.
“Usando técnicas digitais 3D é possível pela primeira vez visualizar o complexo plano corporal de A. mackiei permitindo-nos descobrir como estas plantas enigmáticas se desenvolveram”. Foi brilhante ver finalmente detalhes que anteriormente tinham sido escondidos”.
