Quando a maioria das pessoas (inclusive eu) ouve o termo 'diversidade de plantas', provavelmente pensa principalmente na diversidade que pode ver acima do solo. No entanto, esta é apenas metade da história, pois as plantas têm uma variedade igualmente diversa de estruturas que crescem abaixo do solo. Algumas características abaixo do solo que foram quantificadas até agora, como massa de raiz para volume de raiz e diâmetro de raiz fina, variam 20 vezes entre diferentes espécies de plantas, destacando quão diversos até mesmo aspectos simples de estruturas de raízes podem ser. Inúmeras sugestões foram apresentadas sobre como parte dessa diversidade surgiu. Uma hipótese proeminente é que as condições climáticas durante o período Cretáceo (aproximadamente 145-65 MYA) promoveram associação com fungos simbiontes micorrízicos que levaram à evolução de diversas formas de raízes para melhor acomodar essas associações.

Uma hipótese alternativa é que as mudanças na forma da raiz foram impulsionadas por níveis historicamente decrescentes de CO₂, o que criou a necessidade de maior troca gasosa e venação foliar mais densa e, consequentemente, mudanças na morfologia radicular para atender às demandas de absorção de água. No entanto, faltam investigações em larga escala sobre se essas ou outras pressões evolutivas podem sustentar a vasta diversidade da morfologia das raízes das plantas. Para corrigir esse desequilíbrio, Oscar Valverde-Barrantes e seus colegas dos EUA e Canadá reúnem conjuntos de dados de várias espécies de plantas, incluindo informações sobre sua morfologia de raízes finas, estado das nervuras foliares e associações de fungos micorrízicos. Em seu estudo, agora em New Phytologist, eles investigaram os padrões filogenéticos entre as características registradas nesses conjuntos de dados para identificar quais pressões evolutivas provavelmente foram importantes na produção da diversidade da morfologia radicular encontrada nas plantas hoje.

Valverde-Barrantes e seus colegas descobriram que as mudanças mais substanciais na morfologia da raiz vieram com a mudança substancial na forma de crescimento para o crescimento herbáceo (significando amplamente plantas que não possuem caules lenhosos) no período Cretáceo médio a tardio. Eles descobriram que as plantas herbáceas tendem a ter raízes mais longas e finas do que as plantas que contêm madeira, e que isso é independente de qualquer associação com fungos micorrízicos simbióticos. Apesar da substancial discussão anterior de que os fungos micorrízicos são uma influência significativa na evolução da morfologia das raízes finas nas plantas, os autores descobriram que isso só é verdade para alguns grupos de plantas e não parece ser uma grande influência nas plantas com flores. Isso sugere que características radiculares às vezes atribuídas a mudanças em associações com fungos micorrízicos estavam presentes antes que tais mudanças ocorressem, uma ideia que ganhou apoio em alguns outros estudos recentemente. Além disso, as associações entre densidade de nervuras foliares, características radiculares e estado micorrízico não se sustentaram quando as informações filogenéticas foram incorporadas.

Se as principais mudanças na morfologia das raízes das plantas com flores foram impulsionadas substancialmente pelo surgimento de formas de crescimento herbáceo, isso levanta a questão de por que certas características das raízes ocorrem simultaneamente com o crescimento herbáceo. Acredita-se que a emergência e a expansão do próprio crescimento herbáceo tenham sido amplamente impulsionadas como uma estratégia para evitar extremos climáticos, que ao mesmo tempo impulsionaram a evolução de ciclos de vida mais rápidos. As características da morfologia da raiz associadas ao estilo de vida herbáceo incluem raízes mais finas, comprimento alto da raiz e raízes finas densas. Tais características radiculares são propícias a um estilo de vida de rápido crescimento com rápida aquisição de nutrientes, mas menor investimento de longo prazo em tecidos subterrâneos, combinando os ciclos de vida mais rápidos que provavelmente evoluíram para evitar extremos climáticos.

Valverde-Barrantes e seus colegas, portanto, argumentam que as transições para um estilo de vida herbáceo foram um dos principais impulsionadores da mudança na morfologia da raiz na evolução das plantas com flores, indo contra outras sugestões proeminentes anteriores. No entanto, os autores admitem que existem algumas lacunas em sua análise, particularmente em parentes sobreviventes das primeiras plantas com flores. Espera-se que o trabalho futuro aborde os fatores que podem ter impulsionado a evolução da morfologia radicular nessas plantas. Finalmente, os autores apontam que suas análises podem permitir uma previsão precisa de mudanças futuras nas características das raízes das plantas em resposta às mudanças climáticas em andamento e sugerem que plantas com raízes mais grossas podem se beneficiar particularmente no futuro se um clima mais quente aumentar a mineralização. O passado pode, portanto, não apenas ser interessante por si só, mas também pode nos dizer algo sobre o futuro!