花は進化における真の重要なイノベーションです。それは種分化と多様性の真の爆発の原因であり、時間の経過とともに少なくとも 400,000 種の異なる顕花植物を生み出します。被子植物は、専門用語で言うと、現在、すべての陸上植物の約 90 パーセントを占めています。それらがなければ、落葉樹も果物も花も存在しないでしょう。しかし、最初の開花植物がいつ発生したのか、そしてそれらがどのような外観をしていたかは、現時点では大まかにしかわかっていません。その理由の一つとして、花や葉は繊細で傷みやすい植物器官であるため、化石がほとんど残っていないことが挙げられます。しかし、古生物学者らは化石化した花粉粒と遺伝子比較から、最初の開花植物は1億4000万年から2億5000万年前の間に発達したに違いないと結論付けた。しかし、この最初の花がどのようなものかは不明のままでした。
雌雄同体で葉が多い
今回、パリ南大学のエルベ・ソーケ率いる国際チームが、まさに最初の原始の花に初めて顔を与えました。研究者らは、現生および化石被子植物における27の重要な花の特徴の分布を編集することにより、原始的な花の外観を再構築した。合計で、792 の顕花植物種からの 13,444 のデータセットを評価しました。これらの特徴の分布と植物間の関係から、彼らは特定の特徴が最後の共通祖先にすでに存在していた確率を決定しました。ある意味、原初の花の一種の幻影を作り出したのです。
評価の結果、元の花は雌雄同体であることがわかりました。研究者らの報告によると、これは雄と雌の両方の器官を1つの花の中に組み合わせたものだという。これは長い間、被子植物の本来の生殖形態と考えられてきたため、驚くことではありません。さらに、元の花は放射状に対称で、今日のデイジー科に似ていました。花被片は少なくとも10枚の均一に見える花びら（花被片）で構成されており、まだ緑色のがく片とカラフルな花弁に分化していませんでした。その代わり、今日のチューリップのように、すべての花びらが多かれ少なかれ同じに見えました。元の花では、これらの花びらはらせん状に配置されておらず、2〜3つの円を描くように輪生しており、一緒に成長していませんでした。
さらに内側には、花には花粉を含む少なくとも10本の雄しべがあり、それらもいくつかの円に分かれていました。元の花の上部と中央には、5つの雌心皮（心皮）がありました。研究者らの報告によると、これらのらせん状に配置された胚珠は、今日の多くの花のように融合した子房を形成せず、単独で立っていたという。 「今日存在する花にはいくつかの類似点があるにもかかわらず、この特徴の正確な組み合わせを共有する現生の顕花植物種は存在しない」とソーケ氏らは述べている。非常に独創的であると考えられているスイレンの種 (スイレン) やニューカレドニアでのみ発生するアンボレラの低木でさえ、すでにいくつかの面でさらに発展しています。
顕花植物の進化に対する新たな視点
元の花の復元は、顕花植物の進化と、元の花から今日の多様性に至るまでの過程にまったく新しい光を当てます。最初の花の花弁と雄しべは、渦巻きではなく螺旋状に配置されていると以前は考えられていました。 「私たちの分析は、逆のことがあったという最も包括的な証拠を提供しています」と研究者らは述べた。彼らは、原始の花は輪生と葉の数の点であまり固定されていなかったのではないかと考えています。開花植物の進化の初期においてさえ、花は花びらや輪生の一部を縮小または融合していた可能性があります。 「輪生の数の減少は、花の構造をさらに変更するための前提条件であった可能性さえあります。 「これだけが、私たちが今日の花から知ることができる、花の形や受粉戦略の多様性につながったのです」とソーケ氏らは推測している。
「私たちの復元では、原始的な花がどのように発達したのかを直接明らかにすることはできませんが、現生のすべての被子植物の最後の共通祖先についての新しい詳細な画像が得られました」と科学者たちは述べています。 「したがって、私たちの結果は、花の多様性の起源と被子植物の進化を理解する上で大きな前進となります。」ソーケ氏らは、将来の化石の発見によってその復元が確認され、原始的な花からその後継者までの発展の最初の段階をたどることが可能になることを期待している。
