Raziskava je pokazala, da se razporeditev listov pri najstarejših rastlinah razlikuje od večine sodobnih rastlin, kar izpodbija dolgoletno teorijo o izvoru znanega matematičnega vzorca, ki ga najdemo v naravi.
Kako se današnji listi razlikujejo od tistih najstarejših?
Ugotovitve kažejo, da razporeditev listov v značilne spirale, ki so danes pogoste v naravi, ni bila značilna za najstarejše kopenske rastline, ki so najprej poseljevale zemeljsko površje. Namesto tega so starodavne rastline imele drugo vrsto spiral. To zanika dolgoletno teorijo o razvoju rastlinskih listnih spiral in kaže, da so se razvile po dveh ločenih evolucijskih poteh.
Spirale so v naravi pogoste, pa naj gre za velikanski vrtinec orkana ali zapletene spirale dvojne vijačnice DNK, večino pa lahko opišemo z znamenitim matematičnim zaporedjem Fibonaccijevega zaporedja.
To zaporedje, poimenovano po italijanskem matematiku Leonardu Fibonacciju, je osnova številnih najbolj učinkovitih in osupljivih vzorcev v naravi.
Spirale so pogoste pri rastlinah, pri čemer Fibonaccijeve spirale predstavljajo več kot 90 odstotkov vseh spiral. Te značilne spirale so v cvetnih listih, listih ali semenih sončnic, storžev, ananasov in sočnih sobnih rastlin.
Zakaj so Fibonaccijeve spirale, znane tudi kot skrivna šifra narave, tako pogoste pri rastlinah, je znanstvenike že stoletja begalo, vendar je bil njihov evolucijski izvor večinoma spregledan. Na podlagi njihove razširjenosti se je dolgo domnevalo, da so Fibonaccijeve spirale starodavna značilnost, ki se je razvila pri prvih kopenskih rastlinah in se v rastlinah močno ohranila.
Izdelali prve 3D-modele listnatih poganjkov v Asteroxylon mackiei
Vendar je mednarodna ekipa pod vodstvom Univerze v Edinburgu ovrgla to teorijo z odkritjem ne-Fibonaccijevih spiral v 407 milijonov let starem rastlinskem fosilu. Raziskovalci so z uporabo tehnik digitalne rekonstrukcije izdelali prve 3D-modele listnatih poganjkov v Asteroxylon mackiei – članu najzgodnejše skupine listnatih rastlin.
Izjemno ohranjen fosil je bil najden v znanem nahajališču fosilov Rhynie chert, škotskem sedimentnem nahajališču blizu vasi Rhynie v Aberdeenshiru. Najdišče vsebuje dokaze o nekaterih najzgodnejših ekosistemih na planetu – ko so se razvile kopenske rastline, ki so postopoma začele prekrivati skalnato površje Zemlje in jo naredile primerno za bivanje.
Ugotovitve so pokazale, da so bili listi in razmnoževalne strukture pri Asteroxylon mackiei najpogosteje razporejeni v ne-Fibonaccijeve spirale, ki so danes pri rastlinah redke. To spreminja razumevanje znanstvenikov o Fibonaccijevih spiralah pri kopenskih rastlinah. Kaže, da so bile pri starodavnih klubovkah pogoste spirale, ki niso Fibonaccijeve, in da se je razvoj listnih spiral razšel v dve ločeni poti.
Listi starodavnih klubovk so imeli povsem drugačno evolucijsko zgodovino kot druge velike skupine današnjih rastlin, kot so praproti, iglavci in cvetoče rastline.
Ekipa je 3D model Asteroxylon mackiei, ki je izumrl pred več kot 400 milijoni let, izdelala v sodelovanju z digitalnim umetnikom Mattom Humpageom z uporabo digitalnega upodabljanja in 3D tiskanja. V študiji so sodelovali tudi raziskovalci z Univerze College Cork na Irskem, Univerze Münster v Nemčiji in Northern Rogue Studios v Združenem kraljestvu.
Asteroxylon mackiei je eden najzgodnejših primerov rastlin
Dr. Sandy Hetherington, evolucijski paleobiolog in vodja projekta na Univerzi v Edinburgu, je povedal: »Naš model Asteroxylon mackiei nam prvič omogoča, da preučujemo razporeditev listov v 3D. Tehnologija, ki omogoča 3D tisk 407 milijonov let starega rastlinskega fosila in njegovo držanje v roki, je res neverjetna. Naše ugotovitve dajejo nov pogled na razvoj Fibonaccijevih spiral pri rastlinah.«
Holly-Anne Turner, ki je pri projektu sodelovala kot dodiplomska študentka na Univerzi v Edinburgu in je prva avtorica študije, je dejala: »Klopotec Asteroxylon mackiei je eden najzgodnejših primerov rastlin z listi v fosilnem zapisu. S temi rekonstrukcijami smo lahko sledili posameznim spiralam listov okoli stebel teh 407 milijonov let starih fosilnih rastlin. Naša analiza razporeditve listov pri asteroksilonu je pokazala, da so zelo zgodnje paličnjake razvile ne-Fibonaccijeve spiralne vzorce.«
Novinar
