Semillas que brotan de un cono de pino de 40 millones de años encerrado en ámbar

La investigación de la Universidad Estatal de Oregón ha descubierto la primera evidencia fósil de una rara condición botánica conocida como germinación temprana en la que las semillas germinan antes de dejar la fruta.

En un artículo publicado en Biología histórica, George Poinar Jr., de la Facultad de Ciencias del Estado de Oregón, describe una piña de unos 40 millones de años, envuelta en ámbar báltico del que están emergiendo varios tallos embrionarios.

«Crucial para el desarrollo de todas las plantas, la germinación de semillas ocurre típicamente en el suelo después de que se cae una semilla», dijo Poinar, un experto internacional en el uso de formas de vida de plantas y animales conservadas en ámbar para aprender sobre biología y ecología del pasado lejano. . «Tendemos a asociar la viviparidad (el desarrollo embrionario mientras aún se encuentra dentro del progenitor) con los animales y olvidamos que a veces ocurre en las plantas».

Más típicamente, con mucho, estos eventos involucran angiospermas, dijo Poinar. Las angiospermas, que directa o indirectamente proporcionan la mayor parte de los alimentos que consume la gente, tienen flores y producen semillas envueltas en frutos.

«La germinación de semillas en frutas es bastante común en plantas que no tienen semillas en letargo, como tomates, pimientos y toronjas, y ocurre por una variedad de razones», dijo. «Pero es raro en las gimnospermas».

Las gimnospermas como las coníferas producen semillas «desnudas» o abiertas. La germinación temprana en piñas es tan rara que solo un ejemplo natural de esta condición, desde 1965, ha sido descrito en la literatura científica, dijo Poinar.

«Esto es parte de lo que hace que este descubrimiento sea tan intrigante, incluso cuando es el primer fósil de viviparidad vegetal que involucra la germinación de semillas», dijo. «Me parece fascinante que las semillas de esta pequeña piña puedan empezar a brotar dentro del cono y que los brotes puedan crecer tanto tiempo antes de que perezcan en la resina».

En las puntas de los brotes hay grupos de agujas, algunas en paquetes de cinco, que asocian el fósil con la especie extinta de pino Pinus cembrifolia, que fue descrita previamente por el ámbar báltico, dijo Poinar.

Los conos de pino en ámbar báltico no se encuentran comúnmente, agregó. Los que aparecen son muy apreciados por los coleccionistas y, debido a que las escamas de los conos son duras, suelen estar muy bien conservadas y parecen reales.

La viviparidad en las plantas generalmente se manifiesta de dos maneras, dijo Poinar. La germinación temprana es la más común de las dos, la otra es la viviparidad vegetativa, como cuando un trébol emerge directamente de la cabeza de la flor de una planta madre.

«En el caso de la viviparidad de la semilla en este fósil, las semillas produjeron tallos embrionarios que son bastante evidentes en ámbar», dijo. “No está claro si esos tallos, conocidos como hipocótilos, aparecieron antes de que el cono se envolviera en ámbar. Sin embargo, según su ubicación, parece que algo, si no la mayoría, del crecimiento se produjo después de que la piña cayera en la resina.

«A menudo, algo de actividad ocurre después de que las criaturas han sido enterradas en la resina, como insectos atrapados que ponen sus huevos», dijo Poinar. “Además, los insectos parásitos a veces huyen de sus huéspedes en la resina después de quedar atrapados. En el caso de la piña, la cutícula que recubre las partes expuestas de los brotes podría haberlos protegido de la rápida entrada de los fijadores naturales de la resina ”.

La investigación sobre la viviparidad en las gimnospermas existentes sugiere que la condición podría estar relacionada con las heladas invernales. Las heladas ligeras hubieran sido posibles si el bosque de ámbar del Báltico tuviera un ambiente templado cálido y húmedo, como se ha especulado, dijo Poinar.

«Este es el primer registro fósil de viviparidad de semillas en plantas, pero esta condición probablemente ocurrió un tiempo antes de este registro del Eoceno», dijo. «No hay ninguna razón por la que la viviparidad vegetativa no pudo haber ocurrido hace cientos de millones de años en plantas antiguas portadoras de esporas como helechos y licópodos».

Referencia: «Entrelazamiento temprano de una piña en ámbar báltico del Eoceno» por George Poinar Jr, 8 de noviembre de 2021, Biología histórica.
DOI: 10.1080 / 08912963.2021.2001808