icon zoom-in

Μεγέθυνση κειμένου

Α Α Α

Η μελέτη της προέλευσης και των προσαρμογών των φυτών στο παρελθόν βοηθά τους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς μπορεί να τα πάνε κατά τη διάρκεια της κλιματικής κρίσης

Τα σταφύλια είναι συνυφασμένα με την ιστορία της ανθρωπότητας εδώ και χιλιετίες, παρέχοντας τη βάση για τα κρασιά που παρήγαγαν οι πρόγονοί μας πριν από χιλιάδες χρόνια – αλλά αυτό μπορεί να μην συνέβαινε αν οι δεινόσαυροι δεν είχαν εξαφανιστεί από τον πλανήτη, σύμφωνα με νέα έρευνα.

Όταν ένας αστεροειδής χτύπησε τη Γη πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια, εξαφάνισε τα ογκώδη ζώα και δημιούργησε τις προϋποθέσεις για να ευδοκιμήσουν στη συνέχεια άλλα πλάσματα και φυτά.

Τώρα, η ανακάλυψη απολιθωμένων σπόρων σταφυλιών στην Κολομβία, τον Παναμά και το Περού, ηλικίας από 19 έως 60 εκατομμυρίων ετών, ρίχνει φως στο πώς αυτά τα ταπεινά φρούτα κατάφεραν να «βγάλουν ρίζες» στα πυκνά δάση της Γης και τελικά να εδραιώσουν μια παγκόσμια παρουσία.

Πηγή: Fabiany Herrera / Pollyanna von Knorring

Ένας από τους πρόσφατα ανακαλυφθέντες σπόρους είναι το αρχαιότερο παράδειγμα φυτών της οικογένειας των σταφυλιών που βρέθηκε στο δυτικό ημισφαίριο, σύμφωνα με μια μελέτη για τα δείγματα που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Plants.

«Αυτά είναι τα παλαιότερα σταφύλια που έχουν βρεθεί ποτέ σε αυτό το μέρος του κόσμου και είναι μερικά εκατομμύρια χρόνια νεότερα από τα παλαιότερα που έχουν βρεθεί ποτέ στην άλλη πλευρά του πλανήτη», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Fabiany Herrera, βοηθός επιμελητής παλαιοβοτανικής στο Negaunee Integrative Research Center του Field Museum στο Σικάγο.

«Η ανακάλυψη αυτή είναι σημαντική, διότι δείχνει ότι μετά την εξαφάνιση των δεινοσαύρων, τα σταφύλια άρχισαν πραγματικά να εξαπλώνονται σε όλο τον κόσμο».

Όπως και οι μαλακοί ιστοί των ζώων, έτσι και οι πραγματικοί καρποί δεν διατηρούνται καλά στα απολιθώματα. Αλλά οι σπόροι, οι οποίοι είναι πιο πιθανό να απολιθωθούν, μπορούν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν ποια φυτά υπήρχαν σε διάφορα στάδια της ιστορίας της Γης, καθώς ανακατασκευάζουν το δέντρο της ζωής και δημιουργούν ιστορίες προέλευσης.

Τα παλαιότερα απολιθώματα σπόρων σταφυλιού που έχουν βρεθεί μέχρι στιγμής έχουν ανακαλυφθεί στην Ινδία και χρονολογούνται πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια, περίπου την εποχή της εξαφάνισης των δεινοσαύρων.

«Πάντα σκεφτόμαστε τα ζώα, τους δεινόσαυρους, επειδή ήταν τα μεγαλύτερα πράγματα που επηρεάστηκαν, αλλά το γεγονός της εξαφάνισης είχε τεράστιο αντίκτυπο και στα φυτά», δήλωσε ο Herrera. «Το δάσος επαναρυθμίστηκε με τρόπο που άλλαξε τη σύνθεση των φυτών».

Μια δύσκολη αναζήτηση

Ο διδακτορικός σύμβουλος του Herrera, Steven Manchester, ο οποίος είναι επίσης κύριος συγγραφέας της νέας μελέτης, δημοσίευσε μια εργασία σχετικά με τα απολιθώματα σταφυλιών που βρέθηκαν στην Ινδία. Αυτό ενέπνευσε τον Herrera να αναρωτηθεί πού μπορεί να υπάρχουν άλλα απολιθώματα σπόρων σταφυλιού, όπως η Νότια Αμερική, αν και δεν είχαν βρεθεί ποτέ εκεί.

«Τα σταφύλια έχουν ένα εκτεταμένο αρχείο απολιθωμάτων που ξεκινά πριν από περίπου 50 εκατομμύρια χρόνια, οπότε ήθελα να ανακαλύψω ένα στη Νότια Αμερική, αλλά ήταν σαν να ψάχνω βελόνα στα άχυρα», δήλωσε ο Herrera. «Έψαχνα για το αρχαιότερο σταφύλι στο δυτικό ημισφαίριο από τότε που ήμουν προπτυχιακός φοιτητής».

Ο Herrera και η συν-συγγραφέας της μελέτης Mónica Carvalho, βοηθός επιμελήτρια στο Μουσείο Παλαιοντολογίας του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, έκαναν εργασίες πεδίου στις κολομβιανές Άνδεις το 2022, όταν η Carvalho εντόπισε ένα απολίθωμα.

Πηγή: Fabiany Herrera

Αποδείχθηκε ότι επρόκειτο για ένα απολίθωμα σπόρου σταφυλιού ηλικίας 60 εκατομμυρίων ετών παγιδευμένο σε βράχο, ένα από τα παλαιότερα στον κόσμο και το πρώτο που βρέθηκε στη Νότια Αμερική.

«Με κοίταξε και μου είπε: Fabiany, ένα σταφύλι! Και τότε το κοίταξα και είπα, Ω, Θεέ μου. Ήταν τόσο συναρπαστικό», δήλωσε ο Herrera.

Αν και το απολίθωμα ήταν μικροσκοπικό, το σχήμα, το μέγεθος και άλλα χαρακτηριστικά του βοήθησαν το δίδυμο να το αναγνωρίσει ως σπόρο σταφυλιού.

Και μόλις επέστρεψαν στο εργαστήριο, οι ερευνητές πραγματοποίησαν αξονικές τομογραφίες για να μελετήσουν την εσωτερική δομή του και να επιβεβαιώσουν τα ευρήματά τους.

Ονόμασαν το νεοανακαλυφθέν είδος Lithouva susmanii, ή «πέτρινο σταφύλι του Susman», προς τιμήν του Arthur T. Susman, ο οποίος υπήρξε υποστηρικτής της παλαιοβοτανικής της Νότιας Αμερικής στο Μουσείο Field.

«Αυτό το νέο είδος είναι επίσης σημαντικό επειδή υποστηρίζει την προέλευση της ομάδας της Νότιας Αμερικής στην οποία εξελίχθηκε το κοινό αμπέλι Vitis», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Gregory Stull του Εθνικού Μουσείου Φυσικής Ιστορίας.

Τα πετρώματα είχαν αποτεθεί σε αρχαίες λίμνες, ποτάμια και παράκτιες περιοχές, δήλωσε ο Herrera.

«Για να ψάξω για τόσο μικροσκοπικούς σπόρους, έσπασα κάθε κομμάτι βράχου που ήταν διαθέσιμο στο πεδίο», είπε, προσθέτοντας ότι η δύσκολη αναζήτηση «είναι το διασκεδαστικό μέρος της δουλειάς μου ως παλαιοβοτανολόγος».

Ενθαρρυμένη από το εύρημά της, η ομάδα διεξήγαγε περισσότερες εργασίες πεδίου σε όλη τη Νότια και Κεντρική Αμερική και βρήκε εννέα νέα είδη απολιθωμένων σπόρων σταφυλιού παγιδευμένα μέσα σε ιζηματογενή πετρώματα.

Και εντοπίζοντας την καταγωγή των αρχαίων σπόρων με τους σύγχρονους αντίστοιχους σπόρους σταφυλιών, η ομάδα συνειδητοποίησε ότι κάτι είχε επιτρέψει στα φυτά να ευδοκιμήσουν και να εξαπλωθούν.

Πώς άλλαξαν τα αρχαία δάση

Όταν οι δεινόσαυροι εξαφανίστηκαν, η απουσία τους άλλαξε ολόκληρη τη δομή των δασών, υπέθεσε η ομάδα.

«Τα μεγάλα ζώα, όπως οι δεινόσαυροι, είναι γνωστό ότι αλλάζουν τα οικοσυστήματα που τα περιβάλλουν. Πιστεύουμε ότι αν υπήρχαν μεγάλοι δεινόσαυροι που περιπλανιόντουσαν στα δάση, πιθανότατα έριχναν δέντρα, διατηρώντας ουσιαστικά τα δάση πιο ανοιχτά από ό,τι είναι σήμερα», δήλωσε η Carvalho.

Αφού εξαφανίστηκαν οι δεινόσαυροι, τα τροπικά δάση έγιναν κατάφυτα και τα στρώματα των δέντρων δημιούργησαν έναν υπόροφο και ένα θόλο. Αυτά τα πυκνά δάση δυσκόλευαν τα φυτά να λάβουν φως και έπρεπε να ανταγωνίζονται μεταξύ τους για τους πόρους. Και τα αναρριχώμενα φυτά είχαν ένα πλεονέκτημα και το χρησιμοποίησαν για να φτάσουν στον θόλο, είπαν οι ερευνητές.

«Στο αρχείο απολιθωμάτων, αρχίζουμε να βλέπουμε περισσότερα φυτά που χρησιμοποιούν κλήματα για να αναρριχηθούν στα δέντρα, όπως τα αμπέλια, περίπου αυτή την εποχή», δήλωσε ο Herrera.

Εν τω μεταξύ, ένα ποικίλο σύνολο πτηνών και θηλαστικών άρχισε να κατοικεί τη Γη μετά την εξαφάνιση των δεινοσαύρων, κάτι που πιθανότατα βοήθησε επίσης στη διάδοση των σπόρων του σταφυλιού.

Η ανθεκτικότητα των φυτών

Η μελέτη των σπόρων αφηγείται μια ιστορία σχετικά με το πώς τα σταφύλια εξαπλώθηκαν, προσαρμόστηκαν και εξαφανίστηκαν κατά τη διάρκεια χιλιάδων ετών, αναδεικνύοντας την ανθεκτικότητά τους να επιβιώνουν σε άλλα μέρη του κόσμου, παρά την εξαφάνισή τους από την Κεντρική και τη Νότια Αμερική με την πάροδο του χρόνου.

Αρκετά απολιθώματα σχετίζονται με τα σύγχρονα σταφύλια και άλλα είναι μακρινοί συγγενείς ή σταφύλια που προέρχονται από το δυτικό ημισφαίριο. Για παράδειγμα, ορισμένα από τα απολιθωμένα είδη μπορούν να αποδοθούν σε σταφύλια που σήμερα βρίσκονται μόνο στην Ασία και την Αφρική, αλλά δεν είναι σαφές γιατί τα σταφύλια εξαφανίστηκαν στην Κεντρική και τη Νότια Αμερική, δήλωσε ο Herrera.

«Τα νέα απολιθωμένα είδη μας διηγούνται μια ταραχώδη και πολύπλοκη ιστορία», είπε. «Συνήθως σκεφτόμαστε τα ποικίλα και σύγχρονα τροπικά δάση ως ένα “μουσειακό” μοντέλο, όπου όλα τα είδη συσσωρεύονται με την πάροδο του χρόνου. Ωστόσο, η μελέτη μας δείχνει ότι η εξαφάνιση υπήρξε σημαντική δύναμη στην εξέλιξη των τροπικών δασών. Τώρα πρέπει να προσδιορίσουμε τι προκάλεσε αυτές τις εξαφανίσεις κατά τη διάρκεια των τελευταίων 60 εκατομμυρίων ετών».

Ο Herrera θέλει να αναζητήσει και άλλα παραδείγματα απολιθωμένων φυτών, όπως ηλιοτρόπια, ορχιδέες και ανανάδες, για να δει αν υπήρχαν σε αρχαία τροπικά δάση.

Η μελέτη της προέλευσης και των προσαρμογών των φυτών στο παρελθόν βοηθά τους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς μπορεί να τα πάνε κατά τη διάρκεια της κλιματικής κρίσης.

«Ελπίζω μόνο ότι οι περισσότεροι ζωντανοί σπόροι φυτών θα προσαρμοστούν γρήγορα στην τρέχουσα κλιματική κρίση. Το απολιθωμένο αρχείο των σπόρων μας λέει ότι τα φυτά είναι ανθεκτικά αλλά μπορούν επίσης να εξαφανιστούν εντελώς από μια ολόκληρη ήπειρο», δήλωσε ο Herrera.

Με πληροφορίες από CNN