הופעת צמחי פרחים

הופעת צמחי פרחים  \  אהוד קלפון

 

חוקרים תהו לאורך שנים רבות מהיכן הופיעו צמחים עם פרחים בצורה כה מוצלחת על פני כדור הארץ. מחקר שנערך באוניברסיטת אינדיאנה בארה"ב ביחד עם חוקרים מאוניברסיטאות שונות באירופה, שופך אור על ההופעה הפתאומית של צמחי הפרחים (Angiosperms) ותפוצתם המהירה בכל מקום. המחקר הופיע בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences בתאריך 2012. 12. 6  וממשיך מחקרים אחרים שקדמו לו.

החוקרים טוענים על פי המאובנים הרבים שנמצאו, שצמחיית הפרחים הופיעה לפני 45 מיליון שנה בסביבה ממית, ומאוחר יותר היא התפשטה ברחבי היבשה. המאמר מסתמך על שפע מאובנים שנמצאו באירופה, ומתאר איך הופיעו והתפתחו צמחי פרחים במהלך האבולוציה, והקשר של התפתחותם לשינויים שחלו בסביבה הביוטיים והאביוטית.
החוקרים מציינים שיש התאמה בין המאובנים שנמצאו באירופה לאלו שנמצאו בצפון אמריקה, המלמדים על  התפתחות דומה, באותה דרך ובאותם זמנים גיאולוגיים.
צמחי פרחים מונים 300 אלף מינים, והם התפתחו מצמחים חסרי פרחים (Gymnosperms) כגון שרכים, ששלטו בכדור הארץ לאורך תקופת הדינוזאורים ואף לאחר היעלמותם. היה מעבר התפתחותי ארוך והדרגתי, מצמחי נבגים כגון טחבים ושרכים, לצמחי זרעים אצל חשופי זרע (אורנים) ומכוסי זרע (אלונים). פרח הוא נצר שתפקידו לייצר תאי רביה ליצירת זרעים.
לרוב הפרחים יש האבקה הדדית והפריה הדדית היוצרים מגוון גנטי באותו מין צמח. לפרח יש עוקץ קטן  המחבר אותו לגבעול הצמח, עלי גביע שהם עלי עטיף חיצוניים וירוקים על פי רוב, ועלי כותרת שהם עלי עטיף פנימיים וצבעוניים, למשיכת חרקים מאביקים. אבקן הוא איבר רביה זכרי בפרח הנושא גרגרי אבקה, ועלי הוא איבר רביה נקבי המורכב מעמוד עלי, שבראשו צלקת דביקה לקליטת אבקת פרחים, ובבסיסו שחלה שבה ביציות.  

קיים חילוף דורות בין דור הפלואידי (גמטופיט) לבין דור דיפלואידי (ספורופיט). בתהליך ההפריה מתחברות שתי גמטות הפלואידיות ויוצרות גוף דיפלואידי (זיגוטה). תא רביה הפלואידי הוא תוצר של חלוקת הפחתה (מיוזה) המתקיים באברי הרבייה הזכריים והנקביים. תפוצת זרעים אפשרה לצמחים להתפשט למרחבי היבשה, ולא רק להתפתח במקורות מים.

החוקרים טוענים שתהליך התפתחות צמחי הפרחים התקיים במקביל להתפתחות החרקים, שנתן להם יתרון אבולוציוני. החרקים עזרו בהעברת אבקת פרחים בין הצמחים, ובכך התאפשרה הפריה הדדית, שהאיצה את תפוצה החומר הגנטי שלהם. הפרחים פיתחו אמצעים כדי למשוך חרקים, כגון צבעים, ריחות, והפקת צוף.

מחקר שנעשה בגנים הבוטניים של סנטה ברברה בקליפורניה והתפרסם בתאריך 2009. 9. 5 בכתב העת Botanical Journal of Linnean Society מציין שהצלחת צמחי הפרחים קשורה ביכולת האנטומיה שלהם להסתגל לתנאי הסביבה. המחקר המסתמך על מאובנים שהתגלו ועל בדיקות DNA שנעשו, מראה שצמחי פרחים לא הופיעו כעצים תחילה (כפי שהיה מקובל במאה העשרים) אלא כצמחים עשבוניים שהשתנו וממשיכים להשתכלל כל הזמן.

חוקרים מאוניברסיטת פלורידה, רצו להבין את מערך השינויים הגנטיים שחלו באחד ממיני הצמחים הקדומים, שפיתח את צמחי הפרחים. הם פרסמו מחקר בתאריך 2009. 6. 13 על מקור צמחי הפרחים, בכתב העת PNAS שבו הם טוענים שפרחים התפתחו מאצטרובלים, אך אינם יכולים לזהות עדיין את הצמח הראשון שהחל לפתח פרחים.
צמחים חשופי זרע ראשונים, הופיעו לפני 330 מיליון שנים, והבררה הטבעית יצרה אברים מוגדרים בפרחים, שהם חידוש בתהליך האבולוציה של הצמחים הקדומים. למשל הדבורים מעדיפות ונמשכות לגוני הצבע הכחול, על כן צמחים מושכי דבורים פיתחו עלי כותרת כחולים. לעומת זאת, פרחים אדומים התפתחו כדי למשוך חרקים אחרים, וציפורים כגון צופית וקוליברי, ולמנוע ביקור דבורים.          
Comments