La disposizione delle foglie nelle piante più antiche differisce dalla maggior parte delle piante moderne, ribaltando una teoria di lunga data riguardante le origini di un famoso modello matematico trovato in natura, mostra la ricerca.
I risultati indicano che la disposizione delle foglie in distintive spirali, oggi comuni in natura, non era comune nelle più antiche piante terrestri che per prime popolarono la superficie terrestre.
Si scoprì invece che le piante antiche avevano un altro tipo di spirale. Ciò nega una teoria di lunga data sull’evoluzione delle spirali delle foglie delle piante, indicando che si sono evolute lungo due percorsi evolutivi separati.
Che si tratti del vasto vortice di un uragano o delle intricate spirali della doppia elica del DNA, le spirali sono comuni in natura e la maggior parte può essere descritta dalla famosa serie matematica della sequenza di Fibonacci.
Prende il nome dal matematico italiano Leonardo Fibonacci, questa sequenza costituisce la base di molti dei modelli più efficienti e sbalorditivi della natura.
Le spirali sono comuni nelle piante, con le spirali di Fibonacci che costituiscono oltre il 90% delle spirali. Teste di girasole, pigne, ananas e piante d’appartamento succulente includono tutte queste spirali distintive nei loro petali di fiori, foglie o semi.
Perché le spirali di Fibonacci, conosciute anche come il codice segreto della natura, sono così comuni nelle piante ha lasciato perplessi gli scienziati per secoli, ma la loro origine evolutiva è stata ampiamente trascurata.
Sulla base della loro ampia distribuzione si è a lungo ipotizzato che le spirali di Fibonacci fossero un’antica caratteristica che si è evoluta nelle prime piante terrestri e si è altamente conservata nelle piante.
Tuttavia, un team internazionale guidato dall’Università di Edimburgo ha rovesciato questa teoria con la scoperta di spirali non di Fibonacci in un fossile vegetale di 407 milioni di anni fa.
Utilizzando tecniche di ricostruzione digitale, i ricercatori hanno prodotto i primi modelli 3D di germogli frondosi nel muschio fossile Asteroxylon mackiei – un membro del primo gruppo di piante frondose.
Il fossile eccezionalmente conservato è stato trovato nel famoso sito fossile di Rhynie chert, un deposito sedimentario scozzese vicino al villaggio di Rhynie nell’Aberdeenshire.
Il sito contiene prove di alcuni dei primi ecosistemi del pianeta, quando le piante terrestri si sono evolute per la prima volta e gradualmente hanno iniziato a ricoprire la superficie rocciosa della terra rendendola abitabile.
I risultati hanno rivelato che foglie e strutture riproduttive in Asteroxylon mackieierano più comunemente disposti in spirali non di Fibonacci che oggi sono rare nelle piante.
Questo trasforma la comprensione degli scienziati delle spirali di Fibonacci nelle piante terrestri. Indica che le spirali non di Fibonacci erano comuni negli antichi muschi e che l’evoluzione delle spirali fogliari divergeva in due percorsi separati.
Le foglie degli antichi muschi club avevano una storia evolutiva completamente distinta rispetto agli altri principali gruppi di piante odierne come felci, conifere e piante da fiore.
Il team ha creato il modello 3D di Asteroxylon mackieiestinto da oltre 400 milioni di anni, lavorando con l’artista digitale Matt Humpage, utilizzando il rendering digitale e la stampa 3D.
La ricerca, pubblicata sulla rivista Science, è stata finanziata da UK Research and Innovation (UKRI), The Royal Society e German Research Foundation.
Lo studio ha coinvolto anche ricercatori dell’University College Cork, in Irlanda, dell’Università di Münster, in Germania e dei Northern Rogue Studios, nel Regno Unito.
Il dottor Sandy Hetherington, un paleobiologo evoluzionista e responsabile del progetto presso l’Università di Edimburgo, ha dichiarato:
“Il nostro modello di Asteroxylon mackeii ci consente di esaminare per la prima volta la disposizione delle foglie in 3D. La tecnologia per stampare in 3D un fossile vegetale di 407 milioni di anni e tenerlo in mano è davvero incredibile.
“I nostri risultati offrono una nuova prospettiva sull’evoluzione delle spirali di Fibonacci nelle piante”.
Holly-Anne Turner, che ha lavorato al progetto come studentessa universitaria presso l’Università di Edimburgo ed è la prima autrice dello studio, ha dichiarato:
“Il muschio del club Asteroxylon mackiei è uno dei primi esempi di pianta con foglie nella documentazione fossile.
“Utilizzando queste ricostruzioni siamo stati in grado di tracciare singole spirali di foglie attorno agli steli di queste piante fossili di 407 milioni di anni fa. La nostra analisi della disposizione delle foglie in Asteroxylon mostra che i primissimi muschi hanno sviluppato modelli a spirale non di Fibonacci”.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
