Drevne cvjetnice

Evolucija cvjetnica ili kritosjemenjača fascinantna je i složena tema koju stoljećima proučavaju botaničari i evolucijski biolozi. Smatra se da su se najranije cvatuće biljke (ANITA) počele razvijati prije otprilike 160 milijuna godina tijekom razdoblja jure. Ove primitivne cvjetnice bile su male i jednostavne, s relativno nespecijaliziranim cvjetovima kojima su nedostajale upadljive latice i čašice modernih biljnih cvjetova. Vjerojatno su se oslanjale na vjetar ili vodu za raspršivanje peluda, budući da oprašivači još nisu bili evoluirali.

Jedna od najstarijih skupina cvjetnica, koja se je najranije odvojila i divergirala (prije više od 140 milijuna godina) od zajedničkog pretka kritosjemenjača je porodica Amborellaceae, koja se sastoji od samo jedne vrste, Amborella trichopoda. To je posljednji preživjeli iz ove loze biljaka, dvodomna vrsta koja raste samo na otoku Nova Kaledonija u južnom Pacifiku i smatra se živim fosilom zbog svojih primitivnih karakteristika. Amborella ima male, skromne cvjetove bez latica ili čašica, a njezine reproduktivne strukture raspoređene su u spiralni uzorak, što je značajka koja se nalazi ni u primitivnim cvjetnicama. ANITA granu uz Ambolellaceae, čini ukupno 7 porodica skupljene u tri evolucijske grane ( Amborellales, Nympheales, Austrobaileyales), medu kojima nalazimo i nama vrlo drage lopoče.

Druga drevna skupina cvjetnica su lopoči (Nymphaeales), koji su se prvi put pojavili prije otprilike 140 milijuna godina. Lopoči imaju velike, upadljive cvjetove koji plutaju na površini jezera i drugih vodenih tijela. Imaju brojne prašnike i karpele raspoređene u spiralni uzorak, što je još jedna primitivna značajka. Posjetioci cvjetova su uglavnom kukci sabirači peluda; tvrdokrilci (većinom u ranijim fazama evolucije) te u velikoj mjeri danas opnokrilci.

U vrijeme pisanja ovog bloga u tijeku je velebna cvatnja magnolija pa ćemo ostatak članka posvetiti njima. Magnolidni kompleks (Magnolianae) također se smatra jednom od najstarijih skupina cvjetnica no, nešto je mlade evolucije. Predak modernih magnolija odvojio se i divergirao od zajedničkog pretka kritosjemenjača prije otprilike 135 milijuna godina.

Magnolije su se prvi put pojavile prije oko 95 milijuna godina tijekom razdoblja krede i imaju velike, mirisne cvjetove s brojnim lapovima i laticama raspoređenim u spiralni uzorak. S obzirom na to da nema previse razlike između njih nazivamo ih i tepalima. Magnolije su također poznate po svojim ostalim primitivnim reproduktivnim strukturama, koje uključuju brojne nesrasle karpele. Također dobar su primjer kako su prvi cvjetni elementi (časka i vjenčić) nastali primarno od istovrsnih listića.

Iako su u to vrijeme postojali dinosauri, pčele još uvijek nisu postojale, pa su magnolije evoluirale da bi ih oprašivali drevni kukci – danas ih možda poznajete kao kornjaše. Zbog ovog mutualnog odnosa, cvjetovi magnolije imaju čvrste karpele kako bi se izbjegla oštećenja od mandibula kornjaša dok se hrane tražeći pelud je nektarija nema. Karpeli također oponašaju prašnike kako bi prevarili bubu i natjerali ju da provede više vremena na cvijetu. Kako bi se smanjio rizik od samooprašivanja, što može rezultirati inbridingom i recesivnim mutacijama, cvjetovi se otvaraju ujutro kao “ženski” tj. stigme su prijemljive za pelud koji im tijekom dana donose kukci tražeći hranu. Kad dođe večer, najdublje tepale se zatvaraju oko karpele i zarobe bubu oprašivača. Dok su tepali zatvoreni, kornjaš taloži pelud po svim receptivnim stigmama. Stigme se tada zatvore, cvijet ulazi u “mušku” fazu a prašnici postanu aktivni, prekrivajući istog kornjaša svježim peludom tako da će, kad se čašice ujutro otvore, izletjeti van i pronaći drugi cvijet za oprašivanje. Ovo precizno odgađanje funkcije cvijeta pomaže u osiguravanju unakrsnog oprašivanja. Uz to mnoge vrste magnolija proizvode jake mirise u ženskoj i muškoj fazi cvatnje kako bi privukle kornjaše oprašivače. Tu funkciju dodatno pospješuje i termogeneza koja povisuje do 10 st. C temperaturu u cvijetu u odnosu na vanjsku.
Velike dimenzije cvjetova magnolija najbolje objašnjavamo kao arhaičnu strukturu koja je posljedica asocijacije magnolija s velikim i proždrljivim kornjašima nalik na jelenke.

Nastavlja se…

Photo ©️ Davor Cetina and Wikipedia