Plantele cu flori, sau angiosperme, sunt cel mai mare grup de plante, conținând peste 300 000 de specii vii. Toate aceste specii descind dintr-un singur strămoș comun cel mai recent (MRCA), care a trăit probabil în urmă cu 225 până la 140 de milioane de ani. Data sa exactă este încă destul de incertă! Din păcate, nu avem o fosilă a MRCA al angiospermelor vii și, chiar dacă am avea, fără o serie de fosile care să-l lege de grupurile vii, s-ar putea să nu-l recunoaștem ca atare. Cu toate acestea, putem folosi și speciile vii pentru a reconstrui caracterele primelor plante cu flori. Pentru aceasta, trebuie mai întâi să realizăm un arbore evolutiv precis din secvențele ADN ale angiospermelor vii. Apoi, cartografiem stările de caracter ale acestora pe acest arbore pentru a deduce cele mai probabile stări de caracter în MRCA angiospermelor. Caracterele care pot fi reconstruite în acest mod includ morfologia, anatomia, fiziologia și chiar ecologia primelor angiosperme. Arborele genealogic al angiospermelor (Fig. 1) se dovedește a fi foarte asimetric: primele sale câteva bifurcații conduc, pe de o parte, la grupuri care conțin foarte puține specii. Într-adevăr, ramura probabil cea mai bazală a arborelui de angiosperme conduce la o singură specie vie, Amborella trichopoda. Acest arbust, endemic în subsolul pădurilor de pe insula tropicală Noua Caledonie, este astfel sora probabilă a tuturor celor ~300 000 de alte angiosperme vii. Împreună cu reprezentanții următoarelor două linii de angiosperme cu divergențe timpurii, Nymphaeales (nuferi și rudele lor apropiate) și Austrobaileyales, Amborella are o importanță deosebită pentru reconstrucția stărilor de caracter la angiospermele timpurii.
Două lucrări prezentate pe coperta numărului din martie al revistei AoB (Fig. 2) folosesc date de la Amborella și de la alte angiosperme cu divergențe timpurii pentru a încerca să reconstruiască caracteristicile MRCA ale angiospermelor. În prima dintre aceste lucrări, cea a lui Fogliani et al., concluzia pare clară. Primele angiosperme par să fi posedat semințe în care era prezent un mecanism de dormanță care se baza atât pe componente morfologice, cât și fiziologice. Acest mecanism funcționa pentru a întârzia germinarea semințelor și, astfel, pentru a le optimiza șansele de supraviețuire. Acest tip de latență este încă prezent la Amborella și la genul Trithuria din ordinul Nymphaeales, al doilea cel mai timpuriu ordin de angiosperme divergente.
În cea de-a doua lucrare, Anger et al. încearcă să deducă tipul de sistem de reproducere la primele angiosperme. Florile primelor angiosperme conțineau atât organe de reproducere masculine, cât și feminine, așa cum este cazul majorității angiospermelor care trăiesc în prezent, sau aceste plante erau dioice, o stare în care doar flori masculine sau doar feminine sunt produse la fiecare individ? Interesant este faptul că Amborella este destul de neobișnuită printre angiospermele bazale prin faptul că este dioică. Această stare de caracter duce la o situație ambiguă în care este imposibil în prezent să se concluzioneze dacă MRCA a angiospermelor vii era dioică sau producea flori de ambele sexe. Cu toate acestea, Anger et al. sugerează o metodă prin care lucrările viitoare ar putea face lumină asupra acestei întrebări. Acești autori arată că o populație de Amborella crescută din semințe conține un raport de 1:1 între masculi și femele și că sexul indivizilor este stabil între sezoanele de înflorire. Ei concluzionează din aceste observații că dioicia la Amborella trebuie să fie determinată de o pereche de cromozomi sexuali segreganți. Anger et al. sugerează în continuare metode bazate pe bioinformatică care ar putea fi utilizate pentru a data originea determinării cromozomiale a sexului la Amborella. Această datare a originii ar trebui să ajute la rafinarea viitoarelor reconstrucții ale sistemului de reproducere al MRCA al angiospermelor vii.
În prezent, Amborella este singura angiospermă cu divergențe timpurii al cărei genom a fost secvențiat în întregime. Cu toate acestea, îmbunătățirile în tehnologia de secvențiere a ADN-ului fac probabil ca mai multe genomuri de la alte angiosperme cu divergențe timpurii să devină disponibile în curând. În plus, ne putem aștepta ca genomurile complete ale unui număr mai mare de gimnosperme (conifere și aliații lor) să fie secvențiate în curând. Gimnospermele sunt cele mai apropiate rude vii ale angiospermelor și constituie un punct de referință extern vital pentru studiile privind originea angiospermelor. Toate aceste date moleculare suplimentare ar trebui să ajute la identificarea caracteristicilor primelor plante cu flori. De asemenea, ele ar putea face lumină asupra întrebării mai dificile privind modul în care primele plante cu flori au evoluat de la un strămoș necunoscut în prezent, dar probabil asemănător gimnospermelor.
Charlie Scutt a studiat științele plantelor la universitățile Reading și Durham înainte de a face cercetări post-doctorale în Leeds și Lyon. În prezent, este director de cercetare al CNRS francez, cu sediul la Ecole Normale Supérieure de Lyon. El lucrează în principal la originea și evoluția timpurie a plantelor cu flori.
Site-ul profesional http://www.ens-lyon.fr/RDP/spip.php?rubrique4&lang=en
.