Los helechos 'probaron' con hojas modernas hace 200 millones de años

Las venas de las hojas en forma de red, típicas de las plantas con flores actuales, se desarrollaron mucho antes de lo que se pensaba, pero volvieron a desaparecer varias veces.

Utilizando nuevos métodos, un equipo de investigación dirigido por paleontólogos de la Universidad de Viena identificó la planta fosilizada Furcula granulifer como una de sus primeras precursoras. Las hojas de esta especie de helecho ya presentaban vetas en forma de red a finales del Triásico (hace unos 201 millones de años). El estudio fue publicado recientemente en la revista New Phytologist.

Mario Coiro y Leyla Seyfullah del Departamento de Paleontología de la Universidad de Viena, en colaboración con colegas del Museo Nacional de Historia Natural de Estocolmo y la Universidad Hebrea de Jerusalén, han investigado un misterio de casi 100 años de antigüedad que ilumina el origen del grupo de plantas más exitoso de la Tierra.

"Al observar colecciones antiguas con métodos y conceptos novedosos, pudimos identificar una planta del período Triásico Tardío que mostraba un conjunto único de caracteres foliares, como miembro de un grupo mucho más grande que evolucionó rasgos similares con plantas con flores sin experimentar la mismo éxito evolutivo", explica el paleobotánico Coiro.

"Aunque las hojas fósiles de Furcula granulifer de 201 millones de años de antigüedad muestran las venas jerárquicas en forma de red típicas de la mayoría de las plantas actuales, descubrimos que en realidad es parte del grupo ahora extinto de helechos semilleros, por lo que parece que este típico La forma de hoja que permite una fotosíntesis eficaz ha evolucionado varias veces a lo largo de la historia de la Tierra", confirma Seyfullah, jefe del grupo de investigación "Paleobotánica y paleoecología terrestre" de la Universidad de Viena.

Las plantas con flores, más concretamente conocidas como angiospermas, son el grupo de plantas más importante de la Tierra en la actualidad, dominan la mayoría de los ecosistemas terrestres y son indispensables para la supervivencia humana. Su aparición durante el Cretácico (hace 145-66 millones de años) revolucionó la biodiversidad terrestre, provocando la radiación de otros grupos como mamíferos, insectos y aves, y provocando un aumento de la diversidad general en la Tierra.

Esta revolución terrestre de las angiospermas fue impulsada en parte por una innovación única en las hojas de las angiospermas: estas presentan una venación jerárquica ordenada, que permite a las angiospermas fijar dióxido de carbono de una manera mucho más eficiente.

"Entre las pocas otras plantas fósiles que tienen una venación similar a las angiospermas, la hoja fósil Furcula granulifer del Triásico Tardío de Groenlandia tiene similitudes tan sorprendentes que originalmente se describió como una hoja de angiospermas, anterior al registro más antiguo del grupo en más de 50 millones. años", afirma Coiro. Aunque esta afirmación no fue ampliamente respaldada por la comunidad científica, las verdaderas afinidades de Furcula no fueron reinvestigadas durante casi 100 años.

Basándose tanto en material histórico como en material recientemente investigado, el equipo reevaluó las afinidades de Furcula basándose tanto en la micromorfología como en la anatomía de la capa impermeable que rodea las hojas (la cutícula). Combinando microscopía tradicional y métodos novedosos (miscroscopia de barrido láser confocal), sugieren que Furcula era pariente de un grupo extinto de plantas con semillas con hojas parecidas a helechos ("helechos semilleros"), los Peltaspermales, y que su venación similar a angiospermas es el resultado de una evolución convergente. Además, a diferencia de las angiospermas, las hojas de Furcula no alcanzaron altas densidades de venas y, por lo tanto, no fueron tan eficientes como las hojas de las angiospermas para fijar carbono.

Los autores sugieren que Furcula representó un intento fallido durante el Triásico Tardío de convergencia hacia las hojas eficientes que las angiospermas evolucionarán posteriormente en el Cretácico, ya que Furcula y sus parientes se extinguieron probablemente durante el Jurásico sin alcanzar ni una fracción de la diversidad de angiospermas.

Los autores también identificaron otro grupo de misteriosas plantas con semillas, las Gigantopteridales, como otro intento fallido durante el período Pérmico (hace aproximadamente 300 a 250 millones de años).

"A través de estos experimentos naturales tenemos la oportunidad de comprender la verdadera razón del éxito de las plantas con flores, que probablemente radica en la evolución de múltiples rasgos y no en una única innovación clave", explica Seyfullah.