Semana Paleo: Chegando à raiz das raízes
Semana Paleo

Semana Paleo: Chegando à raiz das raízes

Os fósseis ancoram a evolução das raízes na árvore da vida.

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O eufilófitas As angiospermas constituem a principal linhagem de plantas, que inclui a maioria das plantas vasculares vivas atualmente. Angiospermas, cicadáceas, ginkgos, coníferas, gnetófitas, cavalinhas e samambaias são todas descendentes vivas de um único ancestral que data do Devoniano Inferior, há mais de 400 milhões de anos.

Mas, embora todas essas espécies vivas possuam folhas e raízes, até o momento, as estruturas radiculares têm estado visivelmente ausentes dos registros fósseis de eufilófitas do Devoniano Inferior.

"O clado das eufilófitas apresenta uma situação intrigante", escrevem Doran e Tomescu. "Apesar do crescente número de espécies relatadas em depósitos do Devoniano Inferior, há uma notável falta de evidências sólidas de estruturas radiculares em eufilófitas até o Devoniano Médio e de raízes inequívocas até o Devoniano Superior."

Então, quando começaram a surgir as raízes das eufilófitas?

Psilophyton crenulatum Fóssil (USNM 617423) em exibição no Museu Nacional de História Natural do Smithsonian, EUA. Crédito da imagem: Jonathan Chen, Wikipédia, CC BY-SA 4.0

Para descobrir, Doran e Tomescu partiram para preencher a lacuna fóssil e encontrar evidências de estruturas radiculares em um grande gênero extinto de eufilófitas: Psilófito. Este gênero diversificado é bem estudado e tem sido usado para abordar questões evolutivas, como a anatomia vegetativa primitiva. esporângio e desenvolvimento de esporos, condução de água, resposta a ferimentos e defesa contra herbívoros. Os pesquisadores buscaram fósseis na Formação Val d'Amour em New Brunswick, Canadá.

"O gênero Psilófito "Eles escrevem: 'Agrupam pelo menos 14 espécies com idades que variam do Devoniano Inferior ao Devoniano Médio inicial (Pragiano ao Eifeliano inicial) e incluem algumas das eufilófitas mais antigas conhecidas, fundamentais para nossa compreensão da evolução inicial do clado.'"

Das 14 espécies reconhecidas, Psilophyton crenulatum É a mais antiga e melhor caracterizada morfologicamente – e, o que é importante, sabe-se que possui "emergências espinescentes em seus eixos", de acordo com Doran e Tomescu.

Em outras espécies, hipotetizou-se, ou mesmo demonstrou-se, que essas protuberâncias espinhosas desempenham uma miríade de funções, incluindo participação na fotossíntese, transpiração, sustentação da planta e excreção. Mas sua função nunca havia sido abordada em P. crenulatum antes do recente artigo de Doran e Tomescu.

Eles encontraram evidências de que essas emergências são estruturas de enraizamento precoce.

Exemplos de protuberâncias espinhosas em Psilophyton crenulatumFigura 4 em Doran e Tomescu 2026 (CC BY)

P. crenulatum O material foi extraído da rocha por meio da dissolução química de amostras rochosas. Um total de 2090 emersões foram examinadas microscopicamente e medidas quanto à morfologia e distribuição em relação ao eixo da planta.

Doran e Tomescu descobriram que P. crenulatum Os fósseis incluíam dois tipos diferentes de emergências espinhosas – simples (não ramificadas) e complexas (ramificadas) – e sua distribuição era polarizada verticalmente, com as emergências aparecendo com mais frequência no lado inferior dos eixos das plantas que corriam horizontalmente ao longo do solo, o que está de acordo com o que se sabe sobre a localização das raízes.

"A hipótese de que os surgimentos de Psilophyton crenulatum A função de enraizamento dessas plantas é corroborada por evidências provenientes de sua morfologia e distribuição nos eixos, e é consistente com a ausência de quaisquer outros tipos de estruturas de enraizamento associadas a elas. P. crenulatum tapetes", escrevem Doran e Tomescu.

Psilophyton crenulatum A distribuição de emergência mostra ramificação profusa perto da ponta do eixo e na superfície inferior. Figura 9 em Doran e Tomescu 2026 (CC BY)

Os pesquisadores observam que as funções de enraizamento não excluem outras funções possíveis para as emergências, particularmente aquelas localizadas nas partes aéreas da planta.

Mas, como as emergências apresentam uma distribuição fortemente polarizada, com os lados inferiores dos eixos tendo de duas a quatro vezes mais emergências do que os lados superiores, sua localização está mais alinhada com as estruturas de enraizamento, que são gravitrópicas (isto é, desenvolvem-se em resposta à força da gravidade), e com suas funções. Além disso, os padrões irregulares de ramificação das emergências complexas corroboram a teoria, pois se encaixam na conhecida "morfologia de órgãos que crescem através do material heterogêneo que é o substrato das plantas", explicam Doran e Tomescu. Por fim, os pesquisadores acrescentam que a morfologia das emergências é consistente com uma função "absortiva" devido aos tipos de células presentes (parênquima).

"O peso combinado de todas as evidências discutidas acima apoia a hipótese de que os surgimentos de P. crenulatum tinha uma função de enraizamento", escrevem Doran e Tomescu.

E assim o P. crenulatum As emergências representam não apenas a estrutura de enraizamento de eufilófitas mais antiga conhecida atualmente, mas também fornecem a evidência mais antiga de crescimento responsivo à gravidade no clado das eufilófitas – aproximando-nos ainda mais da raiz das raízes.


LEIA O ARTIGO:

Doran, J., e Tomescu, A. (2025) Sobre a origem das raízes das eufilófitas: hipóteses do Devoniano Inferior. Psilófito. Annals of Botany, 137(6), pp. 1689-1708. Disponível em: https://doi.org/10.1093/aob/mcaf121.


Imagem de capa: Psilophyton crenulatum emergências conforme visto na Figura 9C de Doran e Tomescu 2026 (CC BY)

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Escrito por

Sarah Covshoff

Sarah é uma bióloga molecular de plantas apaixonada por comunicar a ciência do mundo natural tanto para leigos quanto para especialistas. Ela trabalhou anteriormente como pesquisadora de pós-doutorado em fotossíntese C4 e agora se dedica à comunicação científica.

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