Quello della botanica, ma ancor più quello della paleobotanica (ovvero la disciplina scientifica che studia i resti fossilizzati delle piante vissute nel passato geologico), è una branca della scienza tanto vasta quanto trascurata dal grande pubblico e dalla stessa letteratura scientifica.
Eppure, le piante - o vegetali, che dirsi voglia - hanno ricoperto e ricoprono tutt’ora un ruolo più che fondamentale nel sostentamento della vita; senza di esse, infatti, la vita per come la possiamo sperimentare quotidianamente non sarebbe possibile.
Le motivazioni dietro a questa apparente indifferenza verso tali organismi estremamente peculiari, nonché così diversi da noi animali, possono essere molteplici: dalla tendenza, per così dire, a non muoversi, rimanendo in buona sostanza ferme, immobili per tutto l’arco della loro vita, fino a non lasciar trasparire a noi osservatori delle “emozioni” (in realtà, sappiamo bene che le piante e i vegetali sanno esprimere delle forme di “emozioni” e “stati d’animo”, nonché comunicare, soltanto che differiscono sensibilmente dalla nostra concezione umana, in più non sono visibili ad occhio nudo).
Ma ora, il quesito: dinnanzi ad una così grande variabilità di specie vegetali, dotate o meno di fiori e frutti, qual è stata la loro origine? Chi fu la prima a sfidare l’arida terraferma, al fine di plasmare un mondo nuovo?
Inquadramento temporale
Ci troviamo a cavallo tra due periodi estremamente importanti per la storia del mondo: il Siluriano (443,8 - 419,2 milioni di anni fa) e il Devoniano (419,2 – 358,9 milioni di anni fa).
Fino a questo momento il divario, in termini di biodiversità, fra la terraferma e i mari, è fuori scala: la vita, infatti, sia essa unicellulare prima, che pluricellulare poi, ha avuto modo di svilupparsi, differenziarsi e sperimentare sempre nuove forme sin dal lontano Ediacarano (635 – 538,8 milioni di anni fa), periodo a cui risalgono i primi resti fossili di organismi pluricellulari a noi noti (questo argomento è già stato trattato all’interno di Roots of Existence, per approfondirlo non vi basterà far altro che visitare l’articolo sulla Fauna di Ediacara).
D’altro canto, invece, le terre emerse non furono altrettanto popolose, almeno fino all’Ordoviciano (485,4 – 443,8 milioni di anni fa), momento in cui si ritiene che siano stati effettuati i primi tentativi di colonizzazione della terraferma da parte di alcune tipologie di organismi.
Fig. 1.1: Ricostruzione ipotetica di come potevano apparire le prime piante terrestri sulla terraferma - Crediti: JoseBonner (CC BY-SA 3.0)
Bruciate sul tempo
In questa “grande corsa” per poter colonizzare le terre emerse da parte degli organismi viventi, come ben sappiamo, c’è chi è arrivato prima e chi è arrivato ultimo.
Colonizzare le terre emerse, al tempo, sarebbe stato tanto complesso quanto vantaggioso per gli organismi che sarebbero riusciti nell’intento, in quanto avrebbe concesso loro di avere a disposizione moltissime nuove aree in cui prosperare.
A discapito di ciò che si può pensare, non sono state, molto probabilmente, le piante ad essere le prime a mettere le mani, o meglio, le radici, sulla terraferma, bensì altre tipologie di organismi, quali: batteri unicellulari, alghe o licheni.
Fig. 1.2: Ricostruzione paleoartistica di un esemplare di Cooksonia - Crediti: Zeimusu (CC BY-SA 3.0) BG Removed
Semplice ma essenziale
Ovviamente, dal momento che è considerata una delle prime piante a colonizzare le terre emerse, Cooksonia non può di certo aver avuto chissà quale fusto o foglie, anzi, è molto diversa dall'idea che abbiamo di pianta.
La Cooksonia bisogna immaginarsela come una pianta molto piccola, alta in genere pochi centimetri, nonché dotata di rami semplici e biforcati, al cui apice terminale era possibile trovare uno sporangio dalla forma appiattita (parte della pianta in cui avviene la formazione delle spore, fondamentali per la diffusione e proliferazione della pianta stessa), sarebbero state tuttavia prive di foglie.
Un aspetto molto importante per quanto riguarda le prime piante terrestri è proprio la presenza delle spore: sebbene oggigiorno siamo portati ad immaginarci le piante dotate di fiori grandi, colorati e profumati, invero questa nuova conquista per l’evoluzione è avvenuta piuttosto avanti nel tempo.
Da circa 400 milioni di anni (momento in cui si ritiene siano comparse le prime specie vegetali sulla terraferma), fino alla comparsa dei fiori, ne è passato di tempo! Per poter vedere i primi fiori sbocciare sulla superficie terrestre bisogna attendere diversi periodi geologici, fino ad arrivare al Cretacico, intorno ai 125 milioni di anni fa.
Fig. 1.3: Ricostruzione ipotetica di Cooksonia presente presso il MUSE - Crediti: Matteo De Stefano/MUSE (CC BY-SA 3.0)
Fig. 1.4: Ricostruzione ipotetica di un esemplare di Cooksonia - Crediti: Smith609 (CC BY 3.0)
Adattati o... Estinguiti!
Per poter sopravvivere nella terraferma, gli esemplari di Cooksonia hanno sviluppato alcuni stratagemmi indispensabili per potersi adattare al nuovo ambiente terrestre, come ad esempio gli stomi, ovvero delle microscopiche aperture presenti sulle piante utili per poter scambiare i gas con l’ambiente esterno (strutture presenti, ovviamente, anche sulle piante odierne, in particolar modo sulle foglie) e un sistema vascolare, alla base del trasporto di nutrienti e di acqua.
Gli scienziati ritengono, inoltre, che questa pianta necessitasse di ambienti piuttosto umidi per sopravvivere.
Fig. 1.5: Esempio di stoma in una foglia di pomodoro odierna fotografata mediante un microscopio elettronico a scansione - Crediti: photohound
Tante specie per Cooksonia
Gli esemplari di questa pianta primordiale sono stati rinvenuti in diverse aree del mondo, come ad esempio in Galles, ma anche in America, Irlanda, Scozia e diversi altri.
Appartenenti al genere Cooksonia, si possono trovare diverse specie, tuttavia, una è quella più sicura circa la sua classificazione, nonché quella più famosa, ovvero Cooksonia pertoni.
Altre specie o risultano ad oggi di dubbia classificazione, oppure sono già state rinominate diversamente, come ad esempio Cooksonia caledonica, Edwards 1970.
Quest’ultima è stata rinominata in Aberlemnia caledonica gen. et comb. Nov. da parte di Gonez e Gerrienne.
Questo semplice fatto permette di capire in maniera chiara e semplice quanto possa essere complesso catalogare specie vissute in tempi lontanissimi, di cui si conoscono poche informazioni, nonché testimonianze fossili piuttosto limitate e, molto spesso, dalla conservazione piuttosto scarsa.
Fig. 1.6: Fossile di Cooksonia pertoni presso lo Smithsonian National Museum of Natural History - Crediti: Jonathan Chen (CC BY-SA 4.0) BG Removed
Un nome, una dedica
Come spesso accade, il nome scientifico con cui si battezzano le specie, indipendentemente dal regno di appartenenza, viene assegnato in memoria di una persona particolarmente rilevante per lo studio e l’approfondimento di una determinata materia, è questo, infatti, il caso della Cooksonia.
Il nome del genere deriva, appunto, da una importante paleobotanica, nonché palinologa, di origine australiana, chiamata Isabel Clifton Cookson (1893 - 1973).
Non solo Cooksonia
Sebbene questo genere di piante sia considerato uno dei più antichi in assoluto, ve ne sono anche degli altri che, insieme a quest’ultimo, si contendono il primato (perlomeno, fra quelli a noi noti).
Fra i vari vegetali ancestrali terrestri più conosciuti, vissuti tutti quanti fra il Siluriano e il Devoniano, vi sono ad esempio...
Fig. 1.7: Ricostruzione artistica di un esemplare di Cooksonia. A lato è possibile vedere un righello per avere contezza delle sue dimensioni in vita - Crediti: Tim Bertelink (CC BY-SA 4.0)
Baragwanathia
Appartenente ai Licopsidi (classe Lycopodiopsida), i resti di questo vegetale ancestrale si sono rinvenuti in diverse aree del mondo, tuttavia le più importanti si sono trovate in Australia, Cina e Canada.
Similmente alla Cooksonia, anche questa pianta si riproduceva mediante l'impiego di spore.
Di questa specie sono note poche specie, le più note sono sicuramente B. longifolia e B. brevifolia, quest'ultima descritta soltanto nel 2017 da parte di Petr Kreft e Kvaček.
Fig. 1.8: Esemplari fossili di Baragwanathia - Crediti (da sinistra a destra):
Esemplare fossile di Baragwanathia longifolia - Crediti: Ghedoghedo (CC BY-SA 4.0);
Esemplare fossile di Baragwanathia rinvenuto in Australia e conservato presso il Museo di Melbourne - Crediti: Canley (CC BY-SA 3.0);
Esemplare fossile di Baragwanathia longifolia, conservato presso il Smithsonian's National Museum of Natural History - Crediti: Jonathan Chen (CC BY-SA 4.0);
Esemplare fossile di Baragwanathia longifolia - Crediti: Rodney Start (CC BY 4.0).
Zosterophyllum
Appartenente al Clade Lycophytes, Zosterophyllum, similmente a Cooksonia, era anche essa priva di foglie, possedendo dunque degli steli piuttosto semplici, nonché dotati di sporangi utili per la produzione di spore per la riproduzione.
Recentemente (2021) è stata descritta formalmente una nuova specie di Zosterophyllum, ovvero Z. confertum sp. nov., che è stata rinvenuta nella Germania occidentale.
Fig. 1.9: Crediti immagini, dall'alto al basso:
Ricostruzione ipotetica di Zosterophyllum presso il MUSE di Trento - Crediti: Matteo De Stefano/MUSE (CC BY-SA 3.0);
Reperto fossile di Zosterophyllum - Crediti: Ghedoghedo (CC BY-SA 3.0).
Asteroxylon
Insieme alle due specie sopra citate, Asteroxylon è una delle più importanti vissute agli albori del dominio delle terre emerse.
Appartenente al clade Lycophytes, dotata, anche questa volta, di un sistema vascolare e di sporangi per la riproduzione, come è ben visibile dalle ricostruzioni, questa pianta in vita presentava un portamento eretto, viene considerata inoltre una delle specie più sviluppate presenti in quel periodo.
Questo genere di piante preistoriche è stato ritrovato, fra le varie, all'interno delle "Rhynie Chert", ovvero un deposito sedimentario di rocce datate al Devoniano inferiore (419,2 - 393,3 milioni di anni fa), situato in Scozia, in cui si sono rinvenuti moltissimi resti di animali e piante estinte.
Un aspetto piuttosto curioso circa questo genere di piante è che, sempre nel giacimento di Rhynie Chert, sono stati rinvenuti dei reperti fossili di questa specie che sembrano mostrare dei segni di colonizzazione da parte di una specie fungina, in particolar modo Palaeozoosporites renaultii gen. nov., sp. nov.
All'interno dello studio che annuncia questa scoperta è stato proposto che tale specie non fosse in simbiosi con la pianta, come è stato registrato in altre esemplari di piante ritrovare nel medesimo giacimento, bensì un parassita capace di colonizzare l'apparato radicale di quest'ultima.
Fig. 1.10: Asteroxylon (da sinistra a destra):
Ricostruzione 3D ipotetica di Asteroxylon mackiei - Crediti: Alexander J Hetherington et. al. (CC BY 4.0);
Rappresentazione ipotetica di come si presentava A. mackiei in vita - Crediti: Kidston, R., & Lang, W. H. (1920);
Reperto fossile di Asteroxylon - Crediti: Ghedoghedo (CC BY-SA 3.0).
Fonti:
-La storia della vita in 100 fossili (Libro)
-Science Direct (Nuova specie di Baragwanathia, Petr Kreft e Kvaček)
-Springer Nature Link (Nuova specie di Zosterophyllum) Gossmann et. al.
-Botanical Journal (Specie di fungo che colonizza le radici di Asteroxylon) Derrien et. al.
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