Un modelo 3D de un fósil de planta de 407 millones de años de edad ha anulado el pensamiento sobre la evolución de las hojas.La investigación también ha llevado a nuevos conocimientos sobre los patrones espectaculares que se encuentran en las plantas.
Holly-Anne Turner, estudiante de doctorado en paleontología de la University College Cork (UCC), Holly-Anne Turner, es la primera autora del estudio, publicada en la revista Science y llevó a cabo la investigación mientras era estudiante. Estudiante de pregrado y asistente de investigación en la Universidad de Edimburgo.
Los hallazgos indican que la disposición de las hojas en espirales distintivas, que son comunes en la naturaleza hoy en día, no era común en las plantas terrestres más antiguas que poblaron por primera vez la superficie de la Tierra.
En cambio, se descubrió que las plantas antiguas tenían otro tipo de espiral, lo que niega una teoría de larga data sobre la evolución de las espirales de las hojas de las plantas, lo que indica que evolucionaron a lo largo de dos caminos evolutivos separados.
Ya sea el vasto remolino de un huracán o las intrincadas espirales de la doble hélice del ADN, las espirales son comunes en la naturaleza y la mayoría pueden describirse mediante la famosa serie matemática de la secuencia de Fibonacci.
Nombrada en honor al matemático italiano Leonardo Fibonacci, esta secuencia forma la base de muchos de los patrones más eficientes y asombrosos de la naturaleza.
Las espirales son comunes en las plantas, las espirales de Fibonacci constituyen más del 90 % de las espirales. Las cabezas de girasol, las piñas, las piñas y las suculentas plantas de interior 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 dejado perplejos a los científicos durante siglos, pero su origen evolutivo se ha pasado por alto 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, un equipo internacional dirigido por la Universidad de Edimburgo, que incluye a Holly-Anne Turner del University College Cork (UCC) e investigadores de la Universidad de Münster, Alemania, y Northern Rogue Studios, Reino Unido, derrocó esta teoría con el descubrimiento de espirales que no son de Fibonacci en un Fósiles de plantas de 407 millones de años.
«El clubmoss Asteroxylon mackiei es uno de los primeros ejemplos de una planta con hojas en el registro fósil. Mediante estas reconstrucciones hemos podido rastrear espirales individuales de hojas alrededor de los tallos de estas plantas fósiles de 407 millones de años de antigüedad». de la disposición de las hojas en Asteroxylon muestra que los musgos muy tempranos desarrollaron patrones en espiral que no eran de Fibonacci», afirmó Holly-Anne Turner.
Usando técnicas de reconstrucción digital, los investigadores produjeron los primeros modelos 3D de brotes frondosos en el fósil Asteroxylon mackiei, miembro del primer grupo de plantas frondosas.
El fósil excepcionalmente conservado se encontró en el famoso sitio fósil de Rhynie chert, 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 hallazgos revelaron que las hojas y las estructuras reproductivas en Asteroxylon mackiei estaban dispuestas más comúnmente en espirales que no son de Fibonacci que son raras en las plantas de hoy.
Esto transforma la comprensión de los científicos de las espirales de Fibonacci en las plantas terrestres e indica que las espirales que no son de Fibonacci eran comunes en los antiguos musgos y que la evolución de las espirales de las hojas se separó en dos caminos separados.
Las hojas de los antiguos musgos tenían una historia evolutiva completamente diferente a la de los otros grupos principales de plantas actuales, como los helechos, las coníferas y las plantas con flores.
El equipo creó el modelo 3D de Asteroxylon mackiei, que se extinguió hace más de 400 millones de años, trabajando con el artista digital Matt Humpage, usando renderizado digital e impresión 3D.
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