As angiospermas – as plantas com flores – são fenomenalmente diversas, além de serem ecológica e estruturalmente a base para a maioria dos ecossistemas terrestres. Os primeiros fósseis de angiospermas aparecem no Cretáceo Inferior (~ 133-125 milhões de anos), o último grande grupo de plantas terrestres a aparecer. No Cretáceo Médio (~ 115-100 milhões de anos atrás), uma explosão de diversificação produziu a maioria das linhagens existentes hoje. No entanto, o domínio das angiospermas nos biomas terrestres não surgiu até o Paleoceno (66-56 milhões de anos atrás). Por que o grande atraso? E a transição aconteceu da mesma forma em diferentes ambientes?
Em um artigo recente publicado pela Ecologia e Evolução da Natureza, o principal autor Santiago Ramírez-Barahona e seus colegas exploraram essas questões usando um filogenia completa, datada e em nível de família que integrou 16 milhões de registros de ocorrências geográficas em todo o mundo. A filogenia amostrou 1209 táxons em todas as 435 famílias de angiospermas atualmente reconhecidas, com 85% das angiospermas vivas (248,606 espécies) capturadas pelos registros de ocorrência.
As árvores mostraram que as principais linhagens de angiospermas divergiram rapidamente ao longo do final do Jurássico e início do Cretáceo. No entanto, houve um intervalo de tempo significativo – referido como um “longo fusível filogenético” – entre a primeira divergência de angiospermas de seu grupo irmão (o nó do caule) e quando o grupo começou a se diversificar a sério (o nó da coroa). Embora as angiospermas fossem diversas e difundidas no nível familiar no Cretáceo Médio, elas não se diversificaram na riqueza de espécies de hoje até o Paleoceno.
Embora variem em comprimento de uma família para outra, os longos fusos filogenéticos são uma característica consistente nas angiospermas. Esses comprimentos de fusíveis não são aleatórios, mas formam padrões geográficos de acordo com o bioma, com os biomas tropicais produzindo comprimentos médios de fusíveis mais longos do que os biomas temperados e áridos, nos quais a diversidade surge mais tarde, mas mais rapidamente. Além do mais, famílias com fusíveis mais longos tendem a ter menor riqueza de espécies existentes. As cinco maiores famílias de angiospermas (Orchidaceae, Asteraceae, Fabaceae, Poaceae e Rubiaceae) têm, em sua maioria, fusos de menos de 25 milhões de anos. “[Nós] estimamos que 20–39% das famílias não monotípicas (74–147 famílias) têm fusíveis filogenéticos que abrangem menos de 25 milhões de anos, mas coletivamente essas famílias representam 53–75% da diversidade total de plantas com flores,” escrever os autores.
“Nossa hipótese é que o desacoplamento temporal entre as origens da família das angiospermas e sua diversificação de coroas, e sua heterogeneidade geográfica, foi parcialmente impulsionado pela aquisição de inovações morfológicas, reprodutivas e ecológicas nas famílias de angiospermas, levando ao eventual aumento da diversificação durante o Cenozóico. Os longos fusos filogenéticos predominantes da família podem corresponder ao tempo necessário para o acúmulo de [características fenotípicas principais] e que podem estar associados aos aumentos subsequentes na diversificação das espécies existentes em muitos deles”.
No geral, as evidências geográficas e filogenéticas apóiam um modelo “fora dos trópicos” de diversificação das angiospermas, no qual o clima ancestral era quente e úmido, seguido por uma eventual adaptação para se adequar aos biomas temperados e áridos.
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