Siemenpöyhelöt (Pteridospermatophyta) — sukupuuttoon kuolleet siemenkasvit
Siemenpöyhelöt — sukupuuttoon kuolleet siemenkasvit: tutustu devonista liitukauteen ulottuviin fossiileihin, pteridospermien kehitykseen ja niiden merkitykseen paleobotaniikassa.
Termi siemenpöyhelöt (Pteridospermatophyta) on useita erillisiä sukupuuttoon kuolleiden siemenkasvien (spermatofyyttien) ryhmiä.
Vanhimmat fossiiliset todisteet tämäntyyppisistä kasveista ovat ylemmän devonikauden kerrostumista, ja ne kukoistivat erityisesti hiilikauden ja permikauden aikana.
Pteridospermien esiintyminen väheni mesotsooosen kauden aikana, ja ne olivat suurimmaksi osaksi kadonneet liitukauden loppuun mennessä, vaikka joitakin fossiilisia pteridospermien kaltaisia kasveja näyttääkin säilyneen Tasmaniassa eoseeniin asti.
Siemenpöyhelöt eivät olleet "yksi laji" vaan käytännössä kokoelma erilaisia, usein samankaltaisiksi ulkonäöltään luokiteltuja fossiilikasveja. Niille on tyypillistä, että niillä oli kokonaisuutena samankaltaisia lehtiä ja kasvutapaa kuin saniaisilla (pitkät, liuskaiset lehdet), mutta lisääntyminen perustui siemeneen — eli ne olivat varhaisia siemenkasveja, eivät suvullisesti lisääntyviä saniaisia.
Morfologia ja lisääntyminen
Siemenpöyhelöiden lehdistö oli usein pitkä, monesti pinnatisin tai monipinnainen ja muistutti saniaisia. Runko saattoi olla puumainen ja juuristo kehittynyt. Tärkeä ero saniaisiin oli kuitenkin se, että siemenpöyhelöt tuottivat siemeniä (ovuleja), jotka tarjosivat alkion suojan ja ravinteita.
- Reproduktio: siemenet kehittyivät erillisissä rakenteissa, eivät käpymäisissä kärkiryhmissä kuten monilla nykymenisillä havupuilla. Joillakin ryhmillä siemenet sijaitsivat lehden tai oksan pinnassa tai erillisissä hedelmissä.
- Pölytys: useimmissa tapauksissa tutkijat arvelevat tuulen välityksellä tapahtunutta pölytystä, mutta joissain tapauksissa on viitteitä myös hyönteispölytyksestä — esimerkiksi rakenteellisista sopeutumisista, jotka olisivat voineet houkutella hyönteisiä.
- Fossiilirakenne: säilyneitä rakenteita tunnetaan lehtilehtien, siementen, siitepölyelimien ja jopa runkojen muodossa (petrifikaatit, kompressiot ja ns. coal ball -säilymät).
Levinneisyys ja ekologinen rooli
Siemenpöyhelöt olivat laajalle levinneitä erityisesti hiilikaudella ja permikaudella. Ne olivat merkittävä osa hiilikauden soiden ja "coal forest" -yhteisöjen kasvillisuutta ja osallistuivat fossiilisen hiilen muodostumiseen. Joillakin ryhmillä, kuten Glossopteris-tyyppisillä, oli laaja levinneisyys Gondwanan alueilla (nykyiset Etelä-Amerikka, Etelä-Afrikka, Intia, Australia, Etelämantere).
Taksonomia ja evolutiivinen merkitys
Nykyinen tutkimus korostaa, että pteridospermit eivät muodosta luonnollista, yhtenäistä eliökunnan haarukkaa (ne ovat polyfyletinen tai parafyletinen ryhmä). Termi on käytännössä historiallinen ja käytetään kuvaamaan fossiilisia siemenkasveja, jotka muistuttavat lehdiltään saniaisia. Joidenkin ryhmien katsotaan kuuluneen läheisemmin varhaisiin nykyisten siemenkasviryhmien kantamuotoihin kuin toisiin.
Siemenpöyhelöillä on suuri evolutiivinen merkitys: ne edustavat varhaisvaiheita, jolloin siemenkehittyminen — siemenen kaltainen rakenne, joka suojasi ja ravitsi alkiota — yleistyi. Tämä mahdollisti kasvien leviämisen kuivempiin olosuhteisiin kuin mihin saniaiset pystyivät.
Tyypillisiä ryhmiä ja fossiileja
Tunneissa ja opetusmateriaalissa mainittuja tyypillisiä siemenpöyhelöiden edustajia ovat esimerkiksi:
- Lyginopteris ja muut varhaiset pteridospermiryhmät (hiilikausi)
- Alethopteris, Neuropteris — yleisiä hiilikauden lehtifossiileja
- Medullosa — tyyppiesimerkkejä paksurunkoisista, paljainjuurisista siemenpöyhelöistä
- Glossopteris — merkittävä permikauden kasvi Gondwanassa
Sukupuuttoon johtaneet tekijät
Siemenpöyhelöiden runsaus väheni mesotsooosilla, kun uudet siemenkasviryhmät — erityisesti nykyisten havupuiden esimuodot ja myöhemmin angiospermit — yleistyivät ja kilpailivat samoista elinympäristöistä. Lisäksi permikauden lopun massasukupuutto ja laajemmat ilmastonmuutokset muovasivat kasvilajien kokoonpanoa. Joitakin relict-tyyppisiä pteridospermejä on ehdotettu säilyneen paikallisesti vielä mesotsooosilla tai jopa myöhemmin, kuten mainittu ilmeinen jälki Tasmaniassa eoseeniin asti, mutta suurin osa ryhmistä katosi.
Yhteenvetona: siemenpöyhelöt muodostavat tärkeän, monimuotoisen ja evolutiivisesti merkittävän ryhmän fossiilikasveja, joiden tutkimus valaisee siemenen kehittymistä ja varhaisten maanpäällisten ekosysteemien rakennetta.
Glossopteris browniana -fossiili Artisin eläintarhassa Amsterdamissa.
Termin historia
Pteridospermien käsite juontaa juurensa 1800-luvun loppupuolelle, jolloin paleobotanistit huomasivat, että monilla saniaislehtisiä muistuttavilla hiilikivikautisilla fossiileilla oli sykadien kaltaisia anatomisia piirteitä.
Brittiläiset paleobotanistit tekivät kriittisen löydön, jonka mukaan joihinkin näistä lehdistä liittyi siemeniä, ja päättelivät, että lehdet ja siemenet kuuluivat samoihin kasveihin.
Aluksi niitä pidettiin vielä saniaisten ja sykadien välimuotoina, ja varsinkin englanninkielisessä maailmassa niitä kutsuttiin "siemenpihlajiksi" tai "pteridospermiksi". Nykyään useimmat paleobotanistit katsovat, että ne ovat vain etäistä sukua saniaisille ja että nämä nimitykset ovat harhaanjohtavia, mutta nimet ovat kuitenkin säilyneet.
Myöhemmin 1900-luvulla pteridospermien käsitettä laajennettiin kattamaan erilaisia mesotsooisia siemenkasviryhmiä, joilla on saniaisen kaltaiset lehdet. Jotkut paleobotanistit sisällyttivät myös kokonaisia lehtiä sisältäviä siemenkasviryhmiä, kuten Glossopteris ja sen sukulaiset, mikä selvästi venytti käsitettä.
Siemenpihlajat olivat selvästi varhaisimpia siemenkasveja, ja niihin on täytynyt kuulua myöhempien kasvien esi-isiä. Ne ovat levinneet useisiin eri klastereihin, ja monet paleobotanistit pitäisivät nykyään pteridospermioita vain parafylaktisena "luokkaryhmänä".
Onko pteridospermien käsitteellä siis mitään arvoa nykyään? Monet paleobotanistit käyttävät edelleen termiä epävirallisessa merkityksessä siemenkasveista, jotka eivät ole angiospermejä, havupuita (havupuita tai cordaites), ginkgofyyttejä tai sykadofyyttejä (sykadit tai bennettites).
Tämä on erityisen hyödyllistä, kun kyseessä ovat sukupuuttoon kuolleet siemenkasviryhmät, joiden sukulaisuussuhteita ei tunneta. Voimme kutsua niitä pteridospermiksi ilman, että ne olisivat kladia. Lisäksi kuraattoreille ja keräilijöille termi "pteridospermi" on käyttökelpoinen lyhenne kuvaamaan saniaisen kaltaisia, luultavasti siemenkasvien tuottamia lehdykkeitä, joita esiintyy usein paleotsooisen ja mesotsooisen ajan fossiilikukkuloissa.
Etsiä