Een hiaat in de evolutietheorie. Het mysterie van de oorsprong van angiospermen dat Darwin verbijsterde

Inhoudsopgave:

Een hiaat in de evolutietheorie. Het mysterie van de oorsprong van angiospermen dat Darwin verbijsterde
Een hiaat in de evolutietheorie. Het mysterie van de oorsprong van angiospermen dat Darwin verbijsterde
Anonim

Darwin ervoer een hele reeks negatieve emoties als hij naar een boeket bloemen keek, fantaseren de auteurs van Sasapost. Maar de waarheid is dat het mysterie van bloeiende planten de hele evolutietheorie vernietigde en de auteur ervan tot de laatste dagen onderdrukte. Tot nu toe wordt dit mysterie 'het walgelijke mysterie van Darwin' genoemd. Welke planten verbaasden de Britse natuuronderzoeker?

Oude Griekse mythen zeggen dat Achilles, ondanks al zijn moed en kracht, een fatale zwakte had - de hiel. Vandaag leren we over de "achilleshiel" van de evolutietheorie van Charles Darwin.

Aan het einde van de 19e eeuw formuleerde de Britse natuuronderzoeker Charles Robert Darwin de theorie van de menselijke evolutie en voorzag hij de wetenschappelijke gemeenschap van informatie die nog steeds wordt bestudeerd en onderzocht door wetenschappers.

Maar deze wetenschapper, die zijn leven wijdde aan het ontstaan van soorten, ervoer een hele reeks negatieve emoties toen hij naar een boeket bloemen keek. Het mysterie van bloeiende planten onderdrukte hem tot zijn laatste dagen.

Hij keek naar haar alsof ze te onbeduidend was om een probleem te zijn voor iemand die de menselijke evolutie kon traceren via fossielen. Toch heeft hij nooit de evolutie van bloeiende planten kunnen traceren, zoals de evolutie van de mens, wat een hiaat in zijn theorie werd. Tot nu toe wordt dit probleem 'het afschuwelijke mysterie van Darwin' genoemd. Welke planten verbaasden Darwin en wetenschappers na hem?

Ze voorzagen ons van voedsel en kleding, maar hoe kwamen ze op aarde?

Voor het eerst gebruikte Charles Darwin de term 'walgelijk geheim' in 1879 in een brief aan zijn vriend, onderzoeker en botanicus Joseph Hooker. Daarin schreef hij dat de snelle ontwikkeling van hogere plantensoorten naar geologische maatstaven een verschrikkelijk geheim is.

Het is geen geheim dat we het hebben over het uiterlijk van angiospermen of bloeiende planten (Magnoliophyta) - een afdeling van hogere planten, waarvan een onderscheidend kenmerk de aanwezigheid van een bloem is als een orgaan van seksuele voortplanting. Deze afdeling wordt beschouwd als de meest talrijke van alle afdelingen in het plantenrijk. Bovendien zijn veel bloeiende planten een bron van voedsel, medicijnen en kleding.

Katoen, vlas, tomaten en luzerne zijn vertegenwoordigers van de afdeling Angiospermen. Het is ook belangrijk op te merken dat deze afdeling het overgrote deel van alle bekende planten omvat: van eik tot wilde bloemen en waterlelies.

Volgens geologische normen verschenen angiospermen nog niet zo lang geleden. Niettemin verspreidden ze zich snel over de hele planeet en namen ze een dominante positie in. In die tijd hadden wetenschappers nog geen plantenfossielen gevonden waaruit angiospermen konden ontstaan, dus hun plotselinge verschijning werd een mysterie dat Darwin probeerde op te lossen.

Darwin maakte zich zorgen over hoe bloeiende planten de wereld “in een oogwenk” veroverden. Dankzij de evolutietheorie kon hij onderbouwen hoe de diversiteit die we vandaag waarnemen zich geleidelijk ontwikkelde vanuit de eenvoudigste soorten. Maar de vraag die Darwin voor een raadsel hield en nog steeds veel botanici voor een raadsel houdt, is: waarom vonden de evolutionaire veranderingen in angiospermen niet geleidelijk plaats?

In de zomer van 1881 schreef Darwin aan zijn wetenschappelijke vriend: "Voor mij is er niets buitengewoons in de geschiedenis van het plantenrijk dan de onverwachte en snelle ontwikkeling van hogere planten."

Angiospermen - Achilleshiel van Darwins evolutietheorie

In 1859 publiceerde Darwin The Origin of Species by Natural Selection, of the Conservation of Favored Breeds in the Struggle for Life. Daarin presenteerde hij zijn theorie van de evolutie van de levende wereld, volgens welke alle levende organismen, inclusief de mens, afstammen van één gemeenschappelijke voorouder.

Darwins werk veroorzaakte grote verontwaardiging in religieuze kringen en hijzelf werd onderworpen aan verschillende aanvallen en spot. Er moet ook worden opgemerkt dat ondanks al het verzamelde bewijsmateriaal over de evolutie van organismen, zijn theorie een achilleshiel bleef - de opkomst en ontwikkeling van angiospermen. Een hiaat in de theorie van Darwin heeft kritiek veroorzaakt van de wetenschappelijke gemeenschap.

In 1876 vestigde de Schotse botanicus William Carruthers, toen algemeen bekend in de wetenschappelijke gemeenschap, tijdens een lezing voor de Association of Geologists de aandacht op de kloof in de evolutietheorie, genoemd in het boek "The Origin of Species", dat toen waarover de hele wetenschappelijke gemeenschap spreekt.

Carruthers benadrukte Darwins problemen met het fossielenbestand, met de nadruk op het plotseling verschijnen van bloei of angiospermen. Zijn opmerkingen werden gepubliceerd in The Times en in de wetenschappelijke pers, wat het publieke debat op gang bracht.

Voor Darwin en zijn evolutionaire voorstanders was dit een 'vloek', vooral omdat Carruthers het fossielenbestand probeerde te verklaren vanuit een religieus oogpunt, in tegenstelling tot Darwin, die zijn theorie scheidde van religie.

"Het was echt een 'afschuwelijk mysterie' dat hem de laatste dagen van zijn leven bezighield", vertelde bioloog Richard Baggs begin 2021 aan de BBC. Hij bevestigde dat zelfs nu, bijna 150 jaar later, dit 'mysterie' wetenschappers nog steeds verbijstert.

Een verklaring of een nieuw raadsel?

Veel onderzoekers hebben geprobeerd Darwins "afschuwelijke mysterie" op te lossen. In 2019 concludeerden wetenschappers dat de belangrijkste reden voor de verspreiding en dominantie van angiospermen hun vermogen is om de grootte van hun genoom te veranderen. In angiospermen is de genoomgrootte kleiner dan de celgrootte, maar het behoudt alle kenmerken van de plant die nodig zijn voor het leven.

Door de grootte van het genoom in de kern van de cel te verkleinen, konden planten fotosynthese tot stand brengen - het proces waarbij koolstofdioxide en water worden omgezet in glucose en zuurstof met behulp van de energie van zonlicht. Door het verschijnen van een vertakt netwerk van aderen in de bladeren, konden ze snel de producten van fotosynthese verwijderen, wat bijdroeg aan de verspreiding en dominantie van angiospermen in de wereld. Wetenschappers presenteerden "overtuigend" bewijs en beschouwden het als het definitieve antwoord op de vraag: "Waarom verspreidden angiospermen zich zo snel op de planeet?"

Maar dit roept een nieuwe vraag op: hoe hebben angiospermen de grootte van hun genoom verminderd?

andere pogingen

De studie, begin 2021 gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Ecology & Evolution, gaat over het analyseren van plantenfossielen met behulp van de nieuwste methoden. Volgens de auteurs van de studie verschenen angiospermen in het Krijt en Jura, maar hun fossielen hebben het tot op de dag van vandaag niet overleefd, of in die tijd waren er nogal wat van deze planten.

Daniele Silvestro, hoofdauteur van de studie, zegt dat in het begin gymnospermen dominant waren, en angiospermen in kleine aantallen groeiden, maar in latere perioden hun dominante positie innamen.

Maar de studie gaf geen antwoord op de vraag hoe de grootte van het genoom veranderde, waardoor angiospermen de dominante vorm van plantenleven op de planeet konden worden. Tegenwoordig vormen angiospermen ongeveer 90% van alle plantensoorten, inclusief de meeste gekweekte planten!

"We verwachten niet dat deze studie een einde zal maken aan de controverse over angiospermen, maar het is op zijn minst een stap in de richting van het oplossen van dit mysterie", zei co-auteur van de studie, professor Philip Donoghue van de Universiteit van Bristol in het VK.

De auteurs van de studie, gepubliceerd in mei 2021, beweren goed bewaarde fossielen van Krijtplanten in China te hebben geanalyseerd. Deze 125 miljoen jaar oude fossielen zijn komvormige structuren omgeven door zaden. Wetenschappers hebben gesuggereerd dat deze komvormige planten mogelijke voorouders zijn van de angiospermen, maar later verscheen een ander onderzoek dat deze veronderstelling weerlegde.

De tweede studie zegt dat de beschreven planten en hun fossielen tegelijkertijd met de angiospermen bestonden, dus ze kunnen niet van hen afstammen en op zijn best "neven" zijn.

Tot nu toe verbijstert dit "walgelijke geheim" veel wetenschappers. En elke keer dat ze het antwoord op één vraag vinden, verschijnen er vele andere voor in de plaats. Tegenstanders van de evolutietheorie houden vol dat men het 'afschuwelijke geheim' dat Darwin noemde in zijn werk 'The Origin of Species by Natural Selection, or the Conservation of Favored Breeds in the Struggle for Life', niet kan negeren. Niemand weet wat de wetenschap in de toekomst zal ontdekken, maar mensen willen weten waar die planten vandaan komen die ons voorzien van voedsel, kleding en medicijnen?

Aanbevolen: