Perché le felci sono persistite quando tutte le altre piante sono morte?

Jan 03, 2024

SOPRA: Le felci si sono riprese molto più velocemente di altre piante dopo l'impatto del meteorite che ha spazzato via i dinosauri. © ISTOCK.COM, DASZA64

Secondo le ultime ipotesi degli scienziati, era probabilmente una calda giornata primaverile nell'emisfero settentrionale quando l'asteroide che ha distrutto i dinosauri si è schiantato sulla Terra circa 65 milioni di anni fa. Nella conseguente tempesta di fuoco e nel cosiddetto inverno da impatto che seguì, le rigogliose e imponenti foreste di conifere che avevano segnato il Cretaceo scomparvero e per circa un decennio ci furono solo freddo e oscurità. Anche dopo il ritorno della luce, ci sono voluti migliaia di anni perché la vita tornasse indietro, inaugurando una nuova era dominata dai mammiferi e dalle piante da fiore di oggi.

Gli scienziati possono facilmente rilevare questa estinzione di massa del Cretaceo-Paleogene (K-Pg o KP) nella documentazione geologica grazie a un sottile strato di pietra chiara arricchita di iridio, un elemento chimico rilasciato durante gli impatti di asteroidi, che separa la roccia dai due periodi. Ma a partire dagli anni '70, i geologi hanno notato anche l'esistenza di un altro strato, appena sopra quello ricco di iridio, che contiene "tantissime spore di felci fossili" e non molto altro, dice Ellen Currano, paleobotanica dell'Università. del Wyoming. "Vediamo pochissime conifere o angiosperme o qualcosa del genere", aggiunge, portando i ricercatori a ribattezzare lo strato la spiga di felce.

Le felci non sono meglio conservate nella documentazione fossile rispetto ad altri tipi di piante, e quindi la loro esplosione in abbondanza nei secoli successivi all'impatto dell'asteroide suggerisce che "qualcosa nelle felci significa che si comportavano bene in quelle condizioni", dice Currano. Sono state avanzate diverse ipotesi per spiegare il picco. Le felci sono resistenti e spesso sono le prime a perforare i campi di lava, ad esempio, mentre le loro spore, che sono più piccole della polvere e capaci di disperdersi su grandi distanze, possono rimanere dormienti per decenni. E a differenza di molti alberi, che non possono ricrescere solo dalle radici, le felci ritornano dopo i danni in superficie grazie a fusti sotterranei chiamati rizomi, che potrebbero essere stati isolati dalle tempeste di fuoco superficiali. Nonostante queste supposizioni, "nessuno si è mai preso la briga di capire, dal punto di vista biologico, cosa fosse il picco", dice Emily Sessa, biologa evoluzionista vegetale dell'Università della Florida.

I giorni felici di questo mini-Cretaceo sono contati.

Ora, finalmente, Sessa, Currano e i loro colleghi potrebbero avere la possibilità di farlo. Nel 2019, la NASA ha finanziato la proposta di ricerca del gruppo come parte dell’interesse dell’agenzia nell’esplorare il modo in cui gli organismi rispondono agli ambienti estremi, compresi quelli che si sono verificati durante le estinzioni di massa della Terra. Sessa e Jarmila Pittermann, ecofisiologa vegetale dell'Università della California (UC), Santa Cruz, stanno utilizzando una serra per creare condizioni simili al Cretaceo e, ad un certo punto, provocheranno un impatto meteorico simulato. Le piante ignare all'interno includono angiosperme, gimnosperme e felci in entrambi gli stadi di vita delle piante: il grande sporofito riconoscibile e il gametofito molto più piccolo, simile al muschio. In tandem, Currano e Regan Dunn, un paleoecologo del La Brea Tar Pits and Museum di Los Angeles, stanno estraendo esemplari da museo e viaggiando verso noti siti K-Pg in Colorado, Montana e Wyoming per confrontare le piante della serra con le felci fossilizzate. foglie e spore risalenti all'epoca dell'anomalia dell'iridio e della spiga di felce.

"In generale, ci sono tre modi per studiare il passato: puoi leggere direttamente dai reperti fossili, puoi cercare analoghi contemporanei nel mondo che ci circonda, oppure puoi utilizzare un approccio sperimentale... per simulare l'evento", afferma Jonathan Wilson, paleobotanico dell'Haverford College in Pennsylvania, che in precedenza aveva collaborato con Pittermann ma non è coinvolto nel lavoro attuale. Questo progetto, dice, "rappresenta un approccio davvero innovativo a un grande evento come questo" perché coinvolge tutti e tre. "Penso che questo ci aiuterà a preparare il campo per esperimenti futuri."

Finora il progetto ha avuto qualche intoppo. L’attrezzatura può essere complessa, dice Pittermann a The Scientist, e il lavoro è stato ritardato di un anno a causa della pandemia di COVID-19, quando i campus hanno chiuso i battenti ed è diventato difficile reperire piante e altri materiali. Anche oggi, a lavori ben avviati, "si spera solo che nulla vada storto, che le attrezzature non si rompano, che gli impianti non si surriscaldino", dice Pittermann. "Questo è il genere di cose che mi tengono sveglio la notte, letteralmente solo gli aspetti pratici."