Hvad kom først, bi- eller tricellulær pollen? Ny forskning opdaterer en klassisk debat

I årtier har forskere, der er interesseret i planters udvikling, diskuteret, hvad der kom først:tocellede eller trecellede pollenkorn. Nu har forskere ved Osaka City University vist, at bicellulær pollen udviklede sig for omkring 149 millioner år siden, cirka fem millioner år før den første forekomst af tricellulær pollen. Denne opdagelse kan kaste lys over, hvordan planter udviklede sig fra sporebærende arter og diversificerede til de blomstrende planter, vi ser i dag.

Pollenkorn er mandlige gametofytter (hankønsceller) fra frøplanter. Når pollenkorn lander på den kvindelige stigma, danner de et pollenrør, der leverer sædcellerne til befrugtning af ægcellerne.

Hos de fleste blomstrende planter er pollenkorn tricellulære, bestående af to sædceller og en vegetativ celle. Den vegetative celle er ansvarlig for væksten af ​​pollenrøret. I modsætning hertil bærer gymnospermerne, eller ikke-blomstrende frøplanter (f.eks. fyrretræer og cycader), pollenkorn, der normalt er flercellede og ofte vindspredte.

I mange år har det været et emne for debat, hvornår den tricellulære pollen, der er typisk for de fleste angiospermer (blomstrende planter), optrådte i fossiloptegnelsen, og hvordan dette hænger sammen med udviklingen af ​​dobbeltbefrugtning. Indtil nu er det ældste fossile bevis på utvetydig tricellulær pollen dateret til juraperioden for omkring 144 millioner år siden. Men hvordan dette relaterer sig til udviklingen af ​​dobbelt befrugtning er forblevet uklart, da de ældste fossiler af angiospermfrø kun er lidt yngre, omkring 140 millioner år gamle.

Holdet ledet af Dr. Ken'ichi Nishida, en professor ved Graduate School of Science ved Osaka City University, studerede fossile pollenkorn fra Østasien og Australien. Det ældste fossile bicellulære pollenkorn, som forskerne fandt, stammer fra den sene jura-periode (omkring 149 millioner år siden). Baseret på dette fund, er bicellulært pollen sandsynligvis opstået for mindst 149 millioner år siden. "Det betyder, at udviklingen af ​​bicellet pollen gik forud for tricellulær pollen med cirka fem millioner år," siger prof. Nishida. "Af dette kan vi udlede, at forfaderen til blomstrende planter først producerede bicellulær pollen."

Forskerne foreslår, at udviklingen af ​​pollen med et reduceret antal celler kan have været en nøglefaktor i blomstrende planters diversificering og økologiske succes. "At reducere antallet af celler ville have fremskyndet pollenudviklingen, hvilket ville give planterne mulighed for at formere sig hurtigere," forklarer Dr. Nishida. "Til gengæld antages denne acceleration af livscyklussen at være en nøgleinnovation for den efterfølgende økologiske diversificering og succes for angiospermer."