Semana Paleo: Revelando a Evolução das Solanáceas

A família das solanáceas (Solanaceae) é um grupo diverso de aproximadamente 2,700 espécies vivas originárias da América do Sul e que hoje crescem em todos os continentes, exceto na Antártida. A família inclui culturas frutíferas, como tomate, berinjela e pimentão, além de tabacos e petúnias. Mas quando todas essas espécies diferentes evoluíram?

“O momento da radiação das solanáceas (Solanaceae) tem sido controverso na literatura”, escrevem González-Ramírez e seus colegas em seu novo artigo. papel, publicado como parte de uma edição especial sobre o "O papel dos fósseis na reconstrução da evolução das plantas."Em Annals of Botany.

Assim, González-Ramírez e seus colegas se propuseram a resolver essa controvérsia usando fósseis e novas evidências. O resultado surpreendente: a diversidade das Solanaceae data de cerca de 98 milhões de anos atrás – três vezes mais antiga do que se pensava anteriormente.

“Aqui, estimamos que muitos grupos diversos de Solanaceae, antes considerados radiações recentes, são, na verdade, muito mais antigos, alguns com raízes no Cretáceo”, escrevem González-Ramírez e seus colegas.

Para chegar a essa conclusão, os pesquisadores utilizaram dados de 134 espécies vivas e 14 fósseis de Solanaceae. Eles analisaram 17 características morfológicas discretas e oito contínuas nessas espécies, bem como informações de DNA, para produzir um árvore filogenética que poderia datar o surgimento das subfamílias e gêneros de Solanaceae.

“Nossos resultados baseados em modelos e em evidências totais fornecem forte suporte para a diversificação precoce da família, começando em meados do Cretáceo Superior e dando origem a todas as principais linhagens, desde petúnias, tabacos, pimentas e tomatillos”, escrevem eles.

Para garantir uma base sólida para estimar as datas da especiação das Solanáceas, o estudo abrangeu 97 dos 101 gêneros da família. Dos fósseis incluídos, 11 espécies distintas estavam representadas: quatro macrofósseis de frutos do clado das bagas e 10 fósseis de sementes. As características morfológicas avaliadas incluíram características do cálice, das nervuras, das sementes, dos frutos e dos embriões. Essas características foram complementadas com informações de marcadores de DNA nuclear e plastidial. Em seguida, foram aplicadas modelagens filogenéticas e de relógio molecular ao conjunto de dados para gerar árvores filogenéticas prováveis ​​e cronogramas para a diversificação das Solanáceas.   

“Esses caracteres foram selecionados devido à sua variação nos fósseis, à sua capacidade de discriminar entre os táxons existentes e à sua utilidade em classificações anteriores em nível de família”, escrevem González-Ramírez e seus colegas.

Os pesquisadores descobriram que a família Solanaceae se dividiu em várias subfamílias no Cretáceo Superior, há cerca de 70 milhões de anos, incluindo Goetzeoideae, Cestroideae, Nicotianoideae e Solanoideae. Então, há cerca de 50 milhões de anos, no Eoceno, a subfamília Nicotianoideae se diversificou e, logo depois, a Solanum surgiu um gênero.

Mas, curiosamente, “as linhagens do tomatillo e da pimenta começaram a se diversificar antes Solanum” Há cerca de 67 e 57 milhões de anos, respectivamente, o que está de acordo com as evidências fósseis do início do Eoceno. Além disso, eles conseguiram situar o ancestral comum das pimentas e dos tomates em cerca de 72 milhões de anos atrás. O ancestral comum do clado das bagas (Solanoideae) e das espécies de tabaco (Nicotianoideae) foi recuado de 25 milhões de anos para 80 milhões de anos atrás.

Os pesquisadores atribuem as novas estimativas de diversificação à riqueza de dados fósseis incorporados ao estudo, juntamente com uma abordagem totalmente bayesiana de modelagem. Estudos recentes sobre a evolução das angiospermas também foram úteis para estabelecer restrições para os modelos.

Agora que essas datas mais antigas foram estabelecidas, elas têm implicações importantes para a biogeografia da família Solanaceae.

“Estimativas mais precisas sobre a idade das Solanáceas têm implicações significativas para a diversificação da família ao longo do tempo e do espaço”, escrevem eles.

Isso ocorre porque essas datas mais antigas alteram nossa compreensão da história biogeográfica da família Solanaceae. Retroceder no tempo situa a diversificação das Solanaceae em uma época em que os Andes do Sul estavam apenas começando a se elevar, a borda noroeste da América do Sul estava em grande parte submersa e a América do Sul não só estava próxima da África, como também conectada à Austrália através da Antártica.

Essa geografia ancestral, juntamente com a rápida diversificação, pode "explicar a ampla distribuição geográfica entre as principais linhagens de Solanaceae, com muitas linhagens divididas entre a América do Sul e a Australásia", de acordo com González-Ramírez e seus colegas. Consequentemente, eles sugerem que a geografia pode ter desempenhado um papel maior na história da diversidade de Solanaceae do que se pensava anteriormente.

Assim, a diversidade das Solanáceas é muito mais antiga do que pensávamos, remontando a uma época em que os continentes estavam conectados e os dinossauros vagavam pela Terra. O peso da história está em cada tomate, pimentão e berinjela que você come.

LEIA O ARTIGO:

González-Ramírez, I., Deanna, R. e Smith, S.(2026) Origens do Cretáceo Superior para as principais linhagens de beladonas a partir da análise de árvore temporal de evidência total. Annals of Botany, 137(6), pp. 2025-2040. Disponível em: https://doi.org/10.1093/aob/mcag011.

CONSULTE MAIS INFORMAÇÃO:

Baldaszti, L., Gagnon, E., Moonlight, P., Lehmann, C., e Särkinen, T.(2026) Nenhuma evidência para a hipótese de amplitude de nicho-tamanho de distribuição em gêneros de plantas grandes. Annals of Botany. Disponível em: https://doi.org/10.1093/aob/mcag006.

Imagem da capa: Beladona (Atropa bella-donna) de Sébastien SANT CC BY-NC 4.0