Darwin lo llamó “un misterio abominable”. Simplemente no podía explicar por qué las flores habían aparecido tan repentinamente en el registro fósil, como si hubieran surgido de la nada para dominar el planeta. Bueno, quizá tenía razón en estar perplejo: el origen de las flores es aún más antiguo de lo que imaginaba.
Cuatro granos de polen de tan sólo 0,02 milímetros de tamaño, hallados en sedimentos costeros de Portugal, Acaban de retrotraer el origen de las flores a hace 123 millones de años. Dos millones de años antes de lo que pensábamos. La naturaleza, evidentemente, siempre tiene reservadas algunas sorpresas para aquellos que están demasiado seguros de sus certezas.
Cuando todo empezó en el Cretácico
La historia comienza en los laboratorios. de la Universidad de Hannover y la Universidad de Bonn, donde los investigadores analizaron sedimentos marinos de la cuenca lusitana portuguesa. Julia Gravendyck y su equipo buscaban rastros de vida antigua cuando se toparon con algo que haría saltar de su asiento a cualquier paleobotánico: polen fósil de 123 millones de años.
Imagínese la escena: hace miles de años, estos granos cayeron en un río, fueron arrastrados corriente abajo y finalmente llegaron al mar, donde se depositaron en sedimentos. Allí permanecieron, perfectamente conservados, como pequeñas cápsulas del tiempo que nos cuentan el origen de las flores en la tierra
Profesor Ulrich Heimhofer El profesor de la Universidad Leibniz de Hannover explica que “la aparición de plantas con flores ha alterado considerablemente la diversidad biológica”. Pero exactamente dónde y cuándo comenzó este desarrollo era precisamente el enigma que Darwin ya llamaba un “misterio abominable”.
La peculiaridad de estos gránulos no radica sólo en su edad, sino en su estructura. Cada una tiene tres pequeños surcos en la pared exterior, característica distintiva del polen tricolpado, utilizado por más del 70% de las angiospermas actuales. Es como encontrar la huella digital de las primeras plantas con flores.
La tecnología que revela los secretos del origen de las flores
Para encontrar estos gránulos microscópicos, los investigadores tuvieron que utilizar tecnología de vanguardia. Como la mayoría de los mamíferos, estos pólenes emiten fluorescencia bajo la luz adecuada. Cuando un microscopio láser confocal de barrido iluminó un sedimento, cuatro diminutos granos se iluminaron como pequeñas estrellas en muestras recogidas a 27 kilómetros de distancia.
¿Pero cómo puedes estar seguro de la edad? Aquí es donde entra en juego una técnica de datación particularmente precisa: el análisis de los isótopos de estroncio de las conchas enterradas en la misma capa. Las conchas de carbonato de calcio llevan un registro químico del agua de mar en la que se formaron. Comparando sus niveles isotópicos con datos de referencia globales, Los científicos han conseguido datar el sedimento con gran precisión.
Antes de este descubrimiento, el grano de polen más antiguo se había encontrado en la Isla de Wight en 1990 y se estima que tenía 120,4 millones de años. Además de ser aún más pequeño que los gránulos portugueses, ese gránulo se parecía mucho a los nuevos descubrimientos. Es como si hubiéramos encontrado parientes de una familia muy, muy antigua.
El origen de las flores y la dominación del planeta
Las angiospermas representan hoy en día alrededor del 80% de todas las plantas verdes vivas conocidas.. Son tan universales que a veces parecen sinónimos de plantas para los no botánicos. Las coníferas mantienen su dominio en los bosques del extremo norte y proporcionan los árboles más altos del planeta, pero las plantas sin flores están representadas por los humildes musgos y helechos que literalmente sobreviven a la sombra de las plantas con flores.
Sin embargo, durante casi tres cuartas partes del tiempo transcurrido desde que las plantas se establecieron en la tierra, no hubo plantas con flores. El desarrollo del polen, y con él una gama enormemente ampliada de opciones para conquistar nuevos territorios, lo cambió todo. Sin embargo, incluso una innovación tan importante como esta lleva tiempo para difundirse, por lo que pasaron millones de años antes de que las angiospermas estuvieran lo suficientemente extendidas como para ser evidentes en el registro fósil.
Como hemos destacado al analizar el impacto del cambio climáticoEl polen es una estructura increíblemente resistente y versátil. Su pared está formada por esporopolenina, un polímero extremadamente fuerte y estable que protege los gránulos durante su viaje desde los estambres hasta el pistilo.
Eudicotiledóneas y el origen de las flores
Las plantas responsables de estos granos antiguos fueron las eudicotiledóneas, angiospermas que tienen dos hojas con semillas cuando germinan. Este detalle no es nada trivial: las eudicotiledóneas incluyen muchas plantas modernas como rosas, girasoles y robles. Hasta ahora se creía ampliamente que este importante grupo de plantas con flores apareció hace unos 121 millones de años. Pero este nuevo descubrimiento hace retroceder esa línea temporal dos millones de años.
El descubrimiento en Portugal se produjo en latitudes medias durante el Cretácico temprano, al igual que hoy.. Esto pone en duda la hipótesis de que las angiospermas aparecieron por primera vez en los trópicos, aunque los autores dicen que esto “sigue siendo plausible”. Es posible que el origen de las flores se produjera simultáneamente en diferentes regiones del mundo, o que las primeras flores se extendieran más rápidamente de lo que imaginábamos.
El misterio se profundiza cuando consideramos que aún no sabemos mucho sobre qué tipo de planta provocó esta innovación que cambió el mundo, aunque ciertamente comenzaron siendo pequeñas. Reconstrucción de la primera flor ancestral sugiere que era bisexual, con partes femeninas y masculinas, y con múltiples pétalos dispuestos en círculos concéntricos.
El futuro de la investigación sobre el origen de las flores
Todavía no se puede determinar si este fue el lugar de nacimiento de las angiospermas o si se originaron en otro lugar incluso antes. Pero el descubrimiento muestra que las primeras flores necesitaban algunas mejoras para lograr su dominio final.
La razón por la que Darwin consideró el misterio tan abominable es que las flores parecían pasar “de cero a cien” en un tiempo demasiado corto en el registro fósil. Sin embargo, esas pocas capas de roca que separaban la ausencia de flores de su dominio representaban millones de años, algo que Darwin no podía saber en ese momento.
La evolución de las angiospermas Se caracterizó por una transformación en la capilaridad de las hojas que mejoró su eficiencia fotosintética. Su rápida diversificación llevó a Darwin a plantear la hipótesis de que habían evolucionado en una isla o continente aún por descubrir. Una teoría que, a la luz de nuevos descubrimientos, podría no estar tan lejos de la realidad.
Las implicaciones modernas del origen de las flores
Hoy en día, las angiospermas dominan la superficie y la vegetación de la Tierra en más entornos que cualquier otro grupo de plantas. Importantemente, Son la fuente final de alimento más importante para aves y mamíferos, incluidos los humanos. Además, las plantas con flores son el grupo de plantas verdes más importante económicamente y sirven como fuente de productos farmacéuticos, productos de fibra, madera y plantas ornamentales.
La capacidad de las angiospermas de establecer sinergias con insectos y otros animales, en los procesos de polinización y diseminación, es una de las razones de su éxito evolutivo. Las plantas y los animales han sido protagonistas de un fenómeno de coevolución que les ha permitido alcanzar los actuales niveles de alta biodiversidad.
Es interesante observar cómo el polen sigue siendo protagonista de la innovación moderna.:Investigadores de Singapur Han desarrollado un papel elaborado a partir de polen de girasol que se puede borrar y reutilizar varias veces, demostrando cómo esta antigua estructura biológica continúa inspirando soluciones tecnológicas contemporáneas.
El legado de un descubrimiento microscópico
La investigación, publicada el Actas de la Academia Nacional de Ciencias, representa un ejemplo perfecto de cómo la ciencia a menudo avanza a través de descubrimientos aparentemente pequeños que revelan enormes verdades. Cuatro granos de polen, cada uno más pequeño que el ancho de un cabello humano, han reescrito la línea de tiempo del origen de las flores en la Tierra.
El profesor Heimhofer concluye que la aparición de plantas con flores ha alterado considerablemente la diversidad biológica.. Pero ahora sabemos que este proceso comenzó al menos 2 millones de años antes de lo que pensábamos. Es una lección de humildad para todos nosotros: la naturaleza siempre tiene algunas sorpresas escondidas, incluso en los detalles más pequeños.
Cada vez que admires una flor, recuerda que estás viendo el resultado de una innovación evolutiva que se originó hace 123 millones de años. Una innovación tan exitosa que hoy es difícil imaginar el mundo sin ella. Y todo comenzó con granos de polen tan pequeños que eran casi invisibles, pero lo suficientemente poderosos como para cambiar la faz de nuestro planeta para siempre.
La próxima vez que estornude debido al polen, recuerde: está reaccionando a uno de los inventos más antiguos y exitosos de la naturaleza. Darwin seguramente habría apreciado la ironía.
