Než paleontologická novinka z říše rostlin dojde všeobecné akceptace, bude to nějakou dobu trvat. Sto milionů let je pro lidskou představivost hodně ošemetnou záležitostí. Stačí si uvědomit, kolik sporů je například ohledně výkladu knihy knih a stvoření všeho, kladené často někam před šest tisíc let. S takovou naší představou by měli problém už staří Sumerové. Měli v té době totiž potopu už dávno za sebou a pili pivo značky „kaš“.
Jakmile se myšlenkově posuneme o sto tisíc let zpátky, začne to být na představu ještě náročnější. Všeho všudy nás bylo jen tolik, že by se piknik veškerého lidstva mohl konat na nějakém hokejovém stadionu. Z genetického hlediska jsme měli kliku, že se nám hrdlem láhve podařilo protáhnout a utéci tak hrobníkovi z lopaty.
Když ještě přitvrdíme, a začneme uvažovat v řádu milionů let, dostaneme se do temných koutů slepých vývojových větví Propliopitéka, Egyptopitéka, Dryopitéka a Gigantopitéka. Naštěstí mezi nimi byl i Ardipiték obdařen nadáním a touhou postupně se dobrat zručnosti (Homo habilis) a vzpřímenosti (Homo erectus). Ale to už jsme s naší představivostí u konce, protože hovořit u Ardipitéka o moudrosti věru neradno. Kdybychom v tom našem posouvání do minulosti učinili ještě další dva kroky vzad, tak u desítky milionů let už začneme doslova bruslit na tenkém ledě tušených souvislostí Ramapitéka a Australopitéka.
A co teprve paleobotanici
Těm už vůbec není co závidět. U těch nejde o desítky milionů let, ale posouvají se v představách za hranici sto milionů let. Navíc je to s hendikepem. Jejich rostlinám chybí tvrdý a těžko rozložitelný materiál, z jakého jsou živočišné kostry, které díky tomu fosilizují snadno.
I když bychom v noření se do hlubin času mohli pokračovat, soustředíme se nyní na „okamžik“, v němž rostliny začaly být suchozemskými a kterému se přezdívá: Velký skok. Malý krok z vody na břeh, byl pro rostliny opravdu "velkým skokem". Musely se totiž vypořádat s atmosférickým suchem, přímým slunečním zářením. Naučit se jinému způsobu příjmu uhlíku, minerálních látek i vody. A protože je na suchu nic nenadnášelo, přidružily se i problémy s gravitací. A ještě si tím zkomplikovaly sex a rozmnožování.
První pionýrce, která se s tím vším popasovala, vědci dali jméno Cooksonia. Vyznavači učení Darwinova její zrození považují za jednu z nejdůležitějších epizod evoluce. Mělo k tomu dojít v době, které říkáme prvohory. Časově hovoříme o době před stovkami milionů let.
Oněch pionýrských dob zabíráním půdy cooksoniemi jsme mohli být očitými svědky i u nás. Stačilo tehdy zajet do okolí Berouna. Byla by to ale nuda. O nějakém posezení ve stínu přesličkového háje totiž nemohla být řeč (ještě nebyly). Slunko by nám tedy pražilo na hlavu a museli bychom se soustředit, kam šlapeme.
První kolonizátorky totiž měly na výšku jen několik centimetrů. I tak ale na ty naše pionýrky z Krušné hory u Berouna můžeme být hrdí. Spolu s těmi ze Saudské Arábie jsou považovány za jedny z nejstarších fosilních rostlin na světě. Ti, kteří rádi škatulkují, o nich tvrdí, že šlo o rostliny cévnaté. V podstatě tím říkají, že jejich nástupkyněmi jsou rostliny krytosemenné, nahosemenné, jednoděložné, dvouděložné,…
Pro nás normální to lze přeložit jako radost nad tím, že tu máme kapradiny, jinany, jehličnany, konvalinky, vstavače, lekníny a také pšenici a česnek. A k tomu dalších 375 000 druhů rostlin. Ekonomové si slovo cévnaté rádi převádějí na bilance organické hmoty a pak tvorbu jejich listů, stonků a oddenků formulují jako 90 % produkce všeho živého. I když je to k nevíře, tak z těch raných začátků šedého dávnověku si jedny rostliny stále hodně pamatují. Říkáme jim mechorosty. Jsou ukázkou toho, jak se vyplácí být konzervativní. Dokonce i když jde o primitivismus, protože mechorostů je stále asi 20 000 druhů.
S postupným zanořováním se do primitivnosti života nám miliony let začnou létat hodně lehkovážně. Pro rámcovou představu není na škodu se na věc podívat i z druhého konce. Přesněji řečeno - od začátku. To se pak v počtech dostáváme ještě někam jinam, neboť začne mít smysl uvažovat jen v miliardách. Soudí se, že ty první čtyři byla naše planeta bez života (pomineme-li mikroby). To už bychom ale snadno zabředli do disputací o vzniku života, a tak se raději vrátíme k našim prvotním suchozemským rostlinám. Spekuluje se, že neměly listy ani výhonky. Jen krátký stonek zakončený reprodukčním orgánem, na němž vytvářely spory. Inovace v podobě olistění se jim dostalo mnohem později. Až když koncentrace CO2 vzrostla 8 – 20násobně. Tehdy teprve cévnatým rostlinám nastaly zlaté časy a jejich boom doprovázela diferenciace v řadu druhů.
Říká se, že stačí, aby dva dělali totéž, a už to není totéž. Do původu rostlin „dělá“ kde kdo, a tak také není divu, že každému vychází jiná čísla. Klasická paleontologie má problém s tím, čemu se říká málo konzistentní data. V podstatě to znamená, že fosilní nálezy jsou děravé jak noty na buben. A tak ani nepřekvapuje, že představy paleontologů moc nezapadají do dedukcí těch, kteří si myslí, že se vyznají v záznamech změn klimatu.
Jsou tu ale i třetí do mariáše. Ti své časové odhady vzniku rostlin dělají z židlí svých teplých laboratoří. Všímají si rozdílů v genomech dnes rostoucích rostlin a vychází z úvahy, že rozrůznění rostlin mají na svědomí mutace. A také, že jejich vznik je sice náhodný, ale že současně také podléhá počtům pravděpodobnosti jejich vzniku. Říkají tomu „molekulární hodiny“. A pak je tu ještě jedna sorta vědců - modeláři. Ti se snaží rozháranost všech táborů sjednotit. S veškerým despektem k jejich věštění nutno přiznat, že se jim to do jisté míry daří. Je to ale tak trochu na úkor ubírání na váze „nominálních hodnot“ fosilních záznamů. Jinak, laicky a nepřesně řečeno, víc povolují uzdu fantazii a připouští, že se nám z těch nejranějších začátků rostlin fosilie nezachovaly. Není to ale až takový přečin. Jednak proto, že nálezů je poskrovnu, a také proto, že s každým dalším nálezem i oni sami svou původně hlásanou dobu vzniku rostlin postrkují v čase vždy o něco zpět.
Začíná to dělat dojem, že se vědci z různých komunit začínají na době, kdy rostliny lezly z vody, začínají sjednocovat, a to na době středního kambria. Někdy tehdy se jejich společné předkyni mělo začít dařit v panenském prostředí - na půdě zcela bez humusu. Dá se říci, že to z širšího pohledu začíná zapadat i do rámce doby o něco pozdějšího vzniku prvních známých suchozemských tvorů. Například strunatce Tiktaalika z doby před 375 miliony let, jehož fosilie byly objeveny v Kanadě v říčních usazeninách na Ellesmerově ostrově v létě 2004. Podrobnosti zde , zde a zde.
Podle závěrů studie, publikované nyní kolektivem vědců z Bristolské univerzity, Cardiffské univerzity a Přírodovědného muzea v Londýně, je na čase si představu vzniku rostlin a kolonizace souše zeleným pažitem, posunout dál do minulosti. A ne zrovna o málo, ale celých sto milionů let. Možná i tady by slušelo dodat, že nový odhad stále trpí jistou dávkou „uncertainties“ a že k všeobecnému trendu posouvat všechny začátky vzniku života, i toho jednobuněčného, nelze vyloučit, že i vznik suchozemských rostlin se časem také ještě posune. To už ale budou jen kosmetické úpravy. O tolik, jako nyní, už by to být nemělo.
Závěr
Celý tento článek se dal zkrátit na jednu větu. Stačilo napsat, že Britové posunuli dobu, kdy si rostliny poprvé obuly toulavé boty o cifru uvedenou v názvu tohoto článku, a to směrem ke kambriu a době, kdy se štěstí smálo i na živočichy. Pochopitelně, že v jejich případě zatím jen živočichy mořské, ale už mezi nimi byl i náš předek – strunatec. Předvoj zelených cestovatelek začal dláždit cestu našemu „oschnutí“ o jedničku s osmi nulami – o tolik odborníci posouvají vznik specializovaného vodivého pletiva k transportu vody, anorganických a organických látek. I když jsou nyní rostliny o sto milionů let starší, než se soudilo, většinu z nás ta informace nijak neohromí. Je totiž obtížné si ten časový interval byť jen představit. Dost dobře se nedá porovnat ani s našim lidstvím. Pouhopouhé samotné posunutí suchozemských rostlin dál do minulosti je čtyřistakrát delší, než doba, po kterou po nich na zemi šlapeme my, lidé.
Literatura
Jennifer L. Morris el al., "The timescale of early land plant evolution," PNAS (2018). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1719588115 University of BristolHarrison CJ, Morris JL. 2017 The origin and early evolution of vascular plant shoots and leaves. Phil. Trans. R. Soc. B 373: 20160496. http://dx.doi.org/10.1098/rstb.2016.0496
„Eko-slimák“
Autor: Josef Pazdera (07.02.2015)
První květina na Zemi
Autor: Josef Pazdera (18.08.2015)
I u rostlin platí, že v lásce a válce, je vše dovoleno
Autor: Josef Pazdera (10.11.2015)
Rostliny roubujeme již 3000 let, ale až nyní zjišťujeme, jak jim tím měníme genom
Autor: Josef Pazdera (22.01.2016)
Nejstarší známá rostlina
Autor: Josef Pazdera (20.03.2017)
Diskuze:
Vodivá pletiva a souboj o světlo
Ondřej D,2018-03-21 18:13:42
Nabízí se srovnání s deštným pralesem, ve kterém bujná vegetace bojuje o místo na slunci. Vertikální růst je podmínkou úspěchu, dosažení zdroje energie pro fotosyntézu. Lekníny na to asi přišly jako první, že když se chtějí dostat nad hustou polévku řas a sinic, musí vystavět dlouhý kabel, který je spojí s kořenovým systémem.
Ondřej D,2018-03-20 15:42:57
Velice čtivý a zajímavý článek.
Jestli jsem byl úspěšný v detektivním pátrání, šlo o pozdní Neoprotezoikum, tj. Ediacaran, poslední etapu Prvohor.
Pane Pazdero, zajímalo by mne, v souvislosti s Homo Erectus, jak se v souvislosti s jeho vzpřímením díváte na tezi Velkého brouzdání, jinak také známou pod názvem Akvatická teorie. Snad v dalším článku? (https://www.youtube.com/watch?v=_XIbyEnG0kI)
Bez humusu?
Vlastislav Mach,2018-03-20 12:25:39
Líbí se mi ta abstrakce. Pěkně to podat v metaforách. Ale přeci jen mi něco nesedí. On ten výstup na souš nebyl jen tak přímočarý. Zemský povrch bez krytu rostlinného byl intenzivně zvětráván. Ohromná množství materiálu byla smývána a odnášena do delt řek. Vznikaly zde bažiny. Rostlinstvo v nich se muselo postupně přeorientovávat na poloslanou vodu a vodu bez soli. V bažinách vznikala spousta humusu z odumřelých rostlin. A mohlo se stát, že díky změnám vlivem přílivu a odlivu, díky ohromným mořským bouřím anebo díky pomalému nadzdvihávání mořského pobřeží ( tektonika ) se takovéto lokality postupně dostávaly výše, a tím postupně vysychaly. Zde rostoucím rostlinám nezbývalo, než se postupně přizpůsobovat. Takže ten "hup" na souš nebyl jen tak přímočarý. Vzhledem k abstraktnosti článku i k tomuto se mohl autor také aspoň zkratkou vyjádřit. Ale budiž.
A ještě mi něco nesedí. Pod obrázkem Jennifer Morris je napsáno, že díky rostlinám rapidně pokleslo množství CO2 v atmosféře. A v článku se zase píše o tom, že díky rostlinám se zvýšilo množství O2 v atmosféře 8 - 20 X. Tak jak je to?
Re: Bez humusu?
Josef Pazdera,2018-03-20 14:44:14
Ano v článku je uvedena citace Jennifer Morrisové vztahující se k poklesu CO2 v době a vztahuje se na dobu, kdy rostliny zahájily okupaci souše. To je správně. Tento trend poklesu trval ještě zhruba sto milionů let. To co se na první pohled zdá nelogické je, že v článku uvádím, že "olistění se rostlinám dostalo až mnohem později, až když koncentrace CO2 stoupla". Toto tvrzení je ale také zcela v pořádku. Ta poznámka v té větě, která tam je, a která zní: „mnohem později“, má svůj význam a je důležitá - množství CO2 v atmosféře Země v průběhu doby neklesalo setrvale, ale kolísalo.Takovým zlomem byl Perm a výrazně vyšší bylo v triasu, juře, křídě. Podrobnosti uvádí například geolog Karel Drábek v článku „Kam se ztratil oxid uhličitý“. Graf koncentrace CO2 od prvohor do konce třetihor je zde: http://www.osel.cz/5926-kam-se-ztratil-oxid-uhlicity.html
Re: Re: Bez humusu?
Vlastislav Mach,2018-03-21 12:40:57
Děkuji autorovi za odpověď a poučení. Myslím, že od toho poučování se tady OSEL:CZ je. Nošením dříví do lesa by bylo i vyzdvižení obrovské role mořských korálů na snížení obsahu CO2 v atmosféře tím, že jej vázaly na vápník a vytvářely ohromné vrstvy vápenců. Tím uvolňovaly kyslík do atmosféry, až se vytvořila vrstva ozónu, který začal blokovat UV záření. Tato blokace byla i podmínkou výstupu rostlin a živočichů z vod na souš. Píši z vod, protože i v tehdejších řekách žili vodní živočichové. Je také nutno si uvědomit, že samotná voda v pevné, kapalné či plynné fázi blokuje průnik UV na povrch zemský. Zejména, když všechny oceány se vznášely v atmosféře. Ale v této fázi to pro život nemělo smysl a význam. ( Zase, když tolik vody bylo v atmosféře, nedovedu si představit ty ohromné bouře a elektrické výboje, které pravděpodobně již v této fázi přispívaly ke vzniku různých aminokyselin. ) Až když se vytvořily prvotní moře a oceány s dostatečnou hloubkou, aby byl vliv UV záření blokován byl možný další vývoj.
zatajený dech
Vojta Ondříček,2018-03-20 08:12:18
Ano, tyhle propasti času tají dech a vyvolávají závratě.
Ta Lomatia tasmanica mi též vyrazila dech - jediná svého druhu na světě, nesmrtelná, krásně kvetoucí, ale neprodukující semena ...
Díky za článek.
Re: zatajený dech
Milan Krnic,2018-03-20 17:29:17
Připojuji se k díky.
No, nesmrtelná je, do doby, než jí někdo nabije.
Jakoupak asi má výhřevnost?
Re: Re: zatajený dech
Milan Krnic,2018-03-20 17:48:09
tedy zabije. Ona kam by se na takovém ostrově množila semeny ...
Re: Re: Re: zatajený dech
Jiří Novák,2018-03-20 19:43:50
I na malých ostrovech se rostliny množí generativně. Nevím o žádném pravidle, které by říkalo, že na ostrovech (nebo "ostrovech") je výhodné se množit vegetativně. Naopak, nepohlavní rozmnožování (obecně), které je mnohem rychlejší, je výhodnější při rychlém obsazování ruderálních biotopů.
Re: Re: Re: Re: zatajený dech
Milan Krnic,2018-03-20 20:11:14
Obsadíte ostrov a dál se bude množit kam? ... jo, šlo by se domluvit třeba s velrybou, že by vám semeno vyplivla na jiném ostrově, a pak by přenášela informace .. jenže víte, kolik je to práce, starat se o takovou velrybu, zvlášť, když jste na to sám?
Ta ekonomická pravidla jsou strašná ...
Re: Re: Re: Re: Re: zatajený dech
Jiří Novák,2018-03-20 20:24:46
Jednodušší je domluvit se s mořským proudem. To je tradiční a oblíbená strategie.
(Což nic nemění na skutečnosti, že nepohlavní rozmnožování umožňuje především rychlé šíření, zatímco pohlavní rozmnožování má výhodu v případě, že je potřeba navýšit genetickou diverzitu.)
Re: Re: Re: Re: Re: Re: zatajený dech
Milan Krnic,2018-03-20 20:52:11
Jak je patrné, ne na Tasmanii. A i odtamtud si cestu "našla".
Obecná pravidla nerozporuji. Momentálně třeba navyšujeme genetickou diverzitu i my lidé v Evropě, většinově zatím nikoli pohlavně.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: zatajený dech
Jaroslav Lepka,2018-03-21 13:51:40
S tím "domlouváním" bych byl opatrnější. To už nemáte daleko k poznání, že to někdo organizuje, ba řídí a kreacionisté můžou střílet šampáňo, páč jste jim právě potvrdil existenci Boha.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce