Forskare har tagit reda på utvecklingen av de första rötterna i markväxter tack vare en fossil som finns i Skottland. Forskare i Storbritannien och Österrike har skapat en 3D -rekonstruktion av en Devonian -anläggning som enbart baseras på dess fossiliserade fotavtryck.
Uppgifterna som de erhållit indikerar att de evolutionära processer som ledde till rotens framväxt som ett separat organ började strax efter att markväxterna själva dök upp, det vill säga för drygt 400 miljoner år sedan.
Låt oss förklara att de första växterna som växte fram på land inte hade några rötter, var små och växte i närheten av vatten, vilket garanterade deras överlevnad. Framväxten av roten var en vattendelare i utvecklingen av växter och liv på jorden som vi känner det.
Trots allt tillät rötterna växterna att ta emot mer näringsämnen från jorden, gav dem stöd så att stjälkarna kunde komma av ytan och få mer solljus. Växter började gradvis öka i storlek och skapa ett nytt ekosystem, mer och mer lämpligt för andra livsformer.
"Deras utveckling, förändring och spridning runt om i världen har haft en betydande inverkan på jordsystemet. Växtrötter har minskat atmosfäriska CO2 -nivåer, stabiliserat marken och dramatiskt förändrat vattencykeln på kontinentala ytan", säger huvudförfattaren Alexander J. Hetherington från University of Edinburgh.
Växten, vars 3D -modell återskapades av forskare, tillhör den utdöda arten Asteroxylon mackiei från det också utdöda släktet Asteroxylon. Det är en representant för den gamla uppdelningen av lykopoder. Idag växer sådana representanter för denna avdelning på planeten som plun, selaginella och polushnik.
3D -rekonstruktionen visar en grenig fotografering (visas i grönt) och ett rotsystem (blått och lila).
Illustration av Sandy Hetherington.
3D -rekonstruktion gjorde det möjligt för forskare att återskapa information inte bara om strukturen, utan också om utvecklingen av organen i en gammal växt. Faktum är att tidiga tolkningar av strukturen för detta fossila lykopod endast baserades på en jämförelse av fragmentariska tryck med befintliga växter.
Det visade sig att denna växts rötter utvecklades på ett speciellt sätt, vilket inte längre observeras i moderna växter. Detta tyder på att en sådan rotbildningsmekanism är ett tidigare utvecklingsstadium.
"Det här är de äldsta kända strukturerna som påminner om moderna rötter. Nu vet vi hur de bildades. De uppstod när en skodad axel bildade en" gaffel ", där den ena spetsen behöll egenskaperna hos ett skott och den andra fick egenskaperna av en rot ", förklarar medförfattaren Liam Dolan (Liam Dolan) från Gregor Mendel Institute for Plant Molecular Biology.
Den undersökta fossilen har väntat på sin timme på museihyllan i hundratals år. Författarna till verket noterar att detta verk inte är det sista i sitt slag: tusentals andra utställningar lagras i museiförråd. Att studera dem med hjälp av ny teknik kommer att ge spännande svar på viktiga vetenskapsfrågor.
Resultaten av den aktuella studien publicerades i eLife.
