اولین دانه گیاه از کجا آمده است؟

دانه ها به گیاهان کمک کرده اند تا به انواع خیره کننده ای از اشکال تکامل یابند که دنیای ما را با رنگ پر می کنند و غذا و دارو را برای ما فراهم می کنند. تصور اینکه گیاهان بدون دانه امروز کجا بودند دشوار است. این سؤال را مطرح می کند: اولین دانه ها از کجا آمده اند؟

گیاهان در اواخر دوره دونین (419 تا 359 میلیون سال پیش) شروع به استفاده از دانه ها برای تولید مثل کردند. دانشمندان هنوز در حال مطالعه دقیق منشاء تکاملی دانه ها هستند، اما اولین فسیل های تأیید شده گیاهان دانه دار از دوره فامنین است که حدود 372 میلیون سال پیش آغاز شد.

به عنوان مثال، فسیل های فامنین گیاه Elkinsia polymorpha که در غرب ویرجینیا کشف شد، شاخه های دانه دار را نشان می دهد، طبق گفته موزه دیرینه شناسی دانشگاه کالیفرنیا، برکلی. محققان همچنین نمونه های دیگری از دانه های باستانی را در اروپا و چین پیدا کرده اند.

Gerhard Leubner، استاد بیوشیمی گیاهی که تیمش بر تحقیقات علوم دانه در کالج سلطنتی، دانشگاه لندن تمرکز دارد، گفت که گیاهان احتمالاً بلافاصله پس از شروع رشد در خشکی، دانه ها را تکامل دادند. Leubner به Live Science گفت: “آنها حدود 450 میلیون سال پیش از دریا بیرون آمدند. کمی بعد، مرحله ای وجود دارد که سرخس ها بر جهان تسلط داشتند و آنها هاگ داشتند و از این هاگ ها، اعتقاد بر این است که دانه های گیاهی تکامل یافته اند.”

برخی از گیاهان – از جمله خزه ها، جلبک ها و سرخس ها – همچنان از هاگ ها به جای دانه ها برای تولید مثل استفاده می کنند، طبق مقاله ای که در سال 2019 در The Conversation توسط Marjorie Lundgren، محقق ارشد فیزیولوژی محیطی گیاه در دانشگاه لانکستر در انگلستان منتشر شد.

اولین دانه گیاه از کجا آمده است؟

هاگ از یک سلول واحد با DNA یک گیاه والد تشکیل شده است، در حالی که دانه یک ارگانیسم چند سلولی پیچیده تر است که معمولاً به دو والد نیاز دارد. یک هاگ تک والد باید ابتدا به نوعی مرحله پیش گیاه به نام گامتوفیت تبدیل شود، و تنها زمانی به یک گیاه تبدیل می شود که دو تا از این گامتوفیت ها برای لقاح به هم بپیوندند. در مقابل، دانه ها از این مرحله عبور می کنند زیرا یک گیاه ماده پس از لقاح، دانه هایی را از گرده یک گیاه نر تولید می کند.

Leubner توضیح داد که دانه ها نسبت به هاگ مزایای زیادی دارند. آنها می توانند بسیار بزرگتر باشند و پوسته های سخت و محافظتی داشته باشند، که آنها را مقاوم تر می کند. آنها همچنین می توانند غذا را ذخیره کنند تا منبع انرژی فوری را برای گیاه جدید فراهم کنند.

هاگ ها همچنین معمولاً برای جلوگیری از خشک شدن به رطوبت زیادی نیاز دارند، در حالی که دانه ها قادر به سازگاری با محیط های مختلف هستند، که احتمالاً چیزی است که تکامل آنها را هدایت کرده است، Leubner خاطرنشان کرد. Leubner گفت: “این بدان معنا نیست که هاگ ها سازگار نیستند، اما دانه ها پیچیده تر شدند.”

هم هاگ ها و هم دانه ها می توانند وارد وضعیتی به نام خفتگی شوند که شامل به تأخیر انداختن جوانه زنی آنها – رشد به یک گیاه – تا زمانی که شرایط مطلوب شود، می شود. Leubner خاطرنشان کرد که توانایی دانه ها در زنده ماندن در زیستگاه های مختلف، همراه با خفتگی، به آنها اجازه داد انعطاف پذیر و متنوع باشند.

چارلز نایت، زیست شناس تکاملی گیاه در دانشگاه ایالتی پلی تکنیک کالیفرنیا، گفت که خفتگی یک مزیت بزرگ برای گیاهان بود و دانه ها را قادر به نوعی “سفر چند بعدی” کرد. نایت به Live Science گفت: “دانه ها چند بعدی هستند زیرا می توانند مسافت های طولانی را با سازگاری های خود برای قلاب شدن روی خز یا حمل شدن توسط باد طی کنند. اما آنها همچنین می توانند در زمان سفر کنند. آنها می توانند از طریق نسل ها سفر کنند زیرا می توانند در خاک غیرفعال بمانند و سپس صدها، اگر نه هزاران سال بعد جوانه بزنند.”

دسته بندی شده در:

برچسب ها: