Uzun yıllardır bilim insanları, ilk kara bitkilerinin yeni habitatlarına nasıl uyum sağlayabildiklerini ve bataklık ortamlarının ötesine nasıl geçebildiklerini anlamaya çalıştı.
Karaya adaptasyon sağlamaya çalışan ilk bitkiler diğerlerine oranla daha küçüktü, genellikle birkaç santimetreden uzun değildi ve akarsuların ve göletlerin yakınında bulunurdu. Bununla birlikte, yaklaşık 400 milyon yıl önce, suyu topraktan daha verimli bulmaları üzerine Dünya'nın ekosistemi ve atmosferi üzerinde önemli bir etkisi olan bir değişiklik olan fotosentez için damar sistemleri geliştirdiler.
100 yıllık gizem cevap buldu
Araştırmacılardan oluşan bir ekip, bu eski bitkilerin suya sınırlı erişimi olan yeni habitatlarda nasıl gelişebildiklerini ortaya çıkararak paleontolojideki 100 yıldır cevaplanamayan bir gizemi çözdü.
Yale Üniversitesi'nden araştırma ekipleri tarafından Science dergisinde yayınlanan araştırmada, bitkilerin damar sistemindeki küçük bir değişikliğin onları kuraklığa karşı daha dayanıklı hale getirdiğini ve yeni, daha kuru ortamlarda gelişebilmelerini sağladığını buldu. Ekip, Yale Çevre Okulu Profesörü Craig Brodersen tarafından yönetildi. Bulgular, keşif için yeni yollar ve alanlar açtı.
Araştırma, ilk kara bitkilerinin basit, silindirik damar sisteminin neden hızla daha karmaşık şekillere dönüştüğüne dair yüzyıllık bir süre gelen tartışmayla devam ediyordu. 1920'lerde bilim insanları, fosil kayıtlarındaki artan bu karmaşıklığı fark ettiler, ancak evrimsel değişikliklerin nedenini tam olarak belirleyemediler.
Damar sistemleri bitkileri kuraklıktan kurtardı
Son on yılda, araştırma ekibi, özellikle kuraklık bağlamında, modern bitki damar sistemlerinin nasıl evrimleştiğinin detaylarını araştırdılar ve günümüzdeki bitkilerin damar organizasyonu modellerini açıklamak için kullandı.
En eski kara bitkilerinde bulunan ve bir saman demetine benzeyen silindir biçimli damar sistemleri, başlangıçta onlara erken sulu habitatlarda yeterli gelmişti. Ancak daha az su kaynağı olan kara parçalarına çıkmaya başladıkça, bitkiler kuraklığın neden olduğu hava kabarcıklarının üstesinden gelmek zorunda kaldılar. İlk kara bitkileri bunu, atalardan kalma, silindirik şekilli ksilemi hava kabarcıklarının yayılmasını önleyen daha karmaşık şekillerde yeniden yapılandırarak kurtuldu. Bir bitki bu silindirik damar sistemini, kuraklıklarından sağ çıkmak için kullanması gerekir.
Bu değişiklikler oldukça hızlı bir şekilde, paleontolojik zaman dilimibde, yaklaşık 20-40 milyon yıl aralığında gerçekleşti.