18,5 Millionen Jahre altes Rebenfossil als neue Art identifiziert – –

Die neue Art namens Ampelorhiza heteroxylon gehört zu einer vielfältigen Gruppe tropischer Lianen namens Paullinieae innerhalb der Familie der Seifenbeeren (Sapindaceae). Mehr als 475 Arten von Paullinieae leben heute in den Tropen.

Die Forscher identifizierten die Arten aus versteinerten Wurzeln, die Merkmale enthüllten, von denen bekannt ist, dass sie für das Holz moderner Kletterpflanzen einzigartig sind, Anpassungen, die es ihnen ermöglichen, sich zu drehen, zu wachsen und zu klettern.

Die Studie “Klettern seit dem frühen Miozän: Der Fossilienbestand von Paullinieae (Sapindaceae)” wurde am 7. April in der Zeitschrift veröffentlicht PLUS EINS.

“Dies ist ein Beweis dafür, dass Lianen bereits vor 18 Millionen Jahren ungewöhnliches Holz geschaffen haben, selbst in ihren Wurzeln”, sagte die Holzanatomistin Joyce Chery ’13, Assistenzprofessorin an der School of Integrative Plant Science, Abteilung Pflanzenbiologie. in der Hochschule für Landwirtschaft und Biowissenschaften und ein entsprechender Autor des Papiers.

“Vor dieser Entdeckung wussten wir fast nichts darüber, wann oder wo sich diese Lianen entwickelten oder wie schnell sie sich diversifizierten”, sagte der Erstautor Nathan Jud, Assistenzprofessor für Pflanzenbiologie am William Jewell College und ehemaliger Postdoktorand von Cornell.

Panama war vor 18,5 bis 19 Millionen Jahren eine Halbinsel, eine vulkanische Landschaft, die in Nordamerika mit tropischen Wäldern bedeckt und durch einen mittelamerikanischen Seeweg von Südamerika getrennt war. Während diese Wälder nordamerikanische Tiere enthielten, stammten die Pflanzen hauptsächlich von südamerikanischen tropischen Pflanzen ab, die sich über den Seeweg verteilt hatten, sagte Jud.

“Das von uns beschriebene Fossil ist das älteste Makrofossil dieser Reben”, sagte er, “und sie gehörten zu den Pflanzen, die es lange vor dem Great American Biotic Interchange nach Nordamerika schafften, als sich große Tiere vor etwa 3 Millionen Jahren zwischen den Kontinenten bewegten. “”

In der Studie machten die Forscher dünne Scheiben des Fossils, untersuchten die Anordnung und Abmessungen von Geweben und wasserleitenden Gefäßen unter einem Mikroskop und erstellten eine Datenbank mit allen Merkmalen. Anschließend untersuchten sie die Literatur, um festzustellen, wie diese Merkmale mit den lebenden und fossilen Aufzeichnungen von Pflanzen übereinstimmen.

“Wir konnten sagen, dass es wirklich so aussieht, als wäre es ein Fossil aus der Paullinieae-Gruppe, angesichts der anatomischen Eigenschaften, die den heute lebenden Arten ähneln”, sagte Chery.

Während ihrer Analysen identifizierten die Forscher Merkmale, die für Lianen charakteristisch sind. Die meisten Bäume und Sträucher haben wasserleitende Gewebe (die Wasser und Mineralien von den Wurzeln zu den Blättern transportieren), die alle im Querschnitt ungefähr gleich groß sind. Bei Weinreben gibt es diese Leitungen in zwei Größen, groß und klein. Genau das haben die Forscher im Fossil entdeckt.

“Dies ist eine Funktion, die für Reben in allen Arten von Familien ziemlich spezifisch ist”, sagte Chery.

Die beiden Gefäßgrößen bieten eine Versicherung für eine sich drehende und gekrümmte Anlage, da große Gefäße einen ausreichenden Wasserfluss bieten, aber auch anfällig für das Zusammenfallen und die Entwicklung von Hohlräumen sind, die den Fluss stören. Die Serie kleinerer Schiffe bietet ein weniger gefährdetes Backup-Wassertransportsystem, sagte Chery.

Auch die Holzquerschnitte in Bäumen und Sträuchern sind kreisförmig, aber im Fossil und in vielen lebenden Reben sind solche Querschnitte stattdessen unregelmäßig und gelappt.

Drittens fanden sie an den Wänden dieser Gefäßgefäße lange horizontale Perforationen, durch die Wasser in seitliche Richtungen fließen kann. Das ist ein Unterscheidungsmerkmal von Lianen in der Seifenbeerfamilie, sagte Chery.

In zukünftigen Arbeiten, nachdem sie die Lianen von Sapindaceae vor 18,5 Millionen Jahren platzieren können, beabsichtigen die Forscher, ihre Untersuchung der Evolutionsgeschichte und Diversifizierung dieser Familie fortzusetzen. Chery plant auch zu untersuchen, wie sich Holz in dieser Gruppe von Reben entwickelt hat, einschließlich der Identifizierung der Gene, die zu lappenförmigen Stielen beitragen.

Die Studie wurde teilweise von der National Science Foundation finanziert.