اولین گیاه روی زمین چه شکلی داشته است؟ شاید تصور کنید پاسخ این سؤال باید یک گیاه بسیار ساده و ابتدایی باشد؛ اما فسیلی که بیش از یک قرن پیش از دل سنگ‌ها بیرون آورده شد، داستان جالب‌تری را روایت می‌کند. این فسیل که در سال 2013 دوباره مورد توجه دانشمندان قرار گرفت، بقایای گیاهی را نشان می‌داد که حدود 115 تا 125 میلیون سال پیش، در دوران زندگی دایناسورها، روی زمین رشد می‌کرد.

در نگاه اول، نمونه شبیه تکه‌ای از یک سرخس به نظر می‌رسید؛ اما بررسی دقیق‌تر مشخص کرد که با یکی از گیاهان گلدار بسیار قدیمی آمریکای شمالی روبه‌رو هستیم.

فسیلی که ابتدا با یک سرخس اشتباه گرفته شد

ماجرای این کشف از مجموعه فسیل‌های گیاهی موزه ملی تاریخ طبیعی اسمیتسونین آغاز شد. پژوهشگری که در حال بررسی نمونه‌های قدیمی بود، به فسیلی برخورد کرد که ظاهرش چندان متفاوت از بقایای سرخس‌های باستانی به نظر نمی‌رسید.

اما با کنار رفتن تدریجی لایه سنگی اطراف نمونه، جزئیات بیشتری آشکار شد. آنچه ابتدا تنها بخشی از یک برگ تصور می‌شد، در واقع ساختار کامل‌تری داشت و ویژگی‌های آن با سرخس‌ها مطابقت نمی‌کرد.

بررسی شکل برگ، نحوه قرار گرفتن رگبرگ‌ها و دیگر جزئیات فسیل سرنخ مهمی در اختیار دانشمندان گذاشت: این گیاه به گروه گیاهان گلدار تعلق داشته است.

گیاهی که هنگام حکومت دایناسورها رشد می‌کرد

این فسیل به حدود 115 تا 125 میلیون سال پیش تعلق دارد؛ یعنی به دوره کرتاسه آغازین، زمانی که دایناسورها در بسیاری از زیست‌بوم‌های زمین حضور داشتند.

پژوهشگران این گیاه را Potomacapnos apeleutheron نام‌گذاری کردند. این گونه در میان قدیمی‌ترین شواهد شناخته‌شده از گیاهان گلدار در آمریکای شمالی قرار می‌گیرد و به گروهی از گیاهان گلدار موسوم به دولپه‌ای‌های حقیقی (eudicots) ارتباط دارد.

نکته شگفت‌انگیز اینجاست که گیاهان گلدار امروزی چنان در طبیعت گسترده‌اند که تصور زمین بدون گل‌ها، درختان گلدار، علف‌ها و بسیاری از محصولات کشاورزی تقریباً غیرممکن است؛ اما در دوران بسیار دور، چنین تنوعی وجود نداشت.

پس آیا این «اولین گیاه روی زمین» بود؟

از نظر علمی، نه.

عنوان «اولین گیاه روی زمین» برای این فسیل بیشتر یک تعبیر جذاب رسانه‌ای است. گیاهان بسیار پیش از ظهور گیاهان گلدار در تاریخ زمین وجود داشتند و گروه‌هایی مانند خزه‌ها، سرخس‌ها و گیاهان دانه‌دار غیرگلدار سابقه بسیار طولانی‌تری دارند.

اهمیت این فسیل در واقع چیز دیگری است: یکی از قدیمی‌ترین گیاهان گلدار شناخته‌شده در آمریکای شمالی است.

همین تفاوت کوچک، از نظر علمی بسیار مهم است؛ چون «قدیمی‌ترین گیاه زمین» با «قدیمی‌ترین گیاه گلدار شناخته‌شده» دو مفهوم کاملاً متفاوت هستند.

اولین گیاهان گلدار چه زمانی ظاهر شدند؟

ظهور گیاهان گلدار یا نهاندانگان (Angiosperms) یکی از مهم‌ترین اتفاقات تاریخ تکامل گیاهان محسوب می‌شود.

برای مدت زیادی، دانشمندان تصور روشنی از منشأ این گروه نداشتند. حتی چارلز داروین ظهور نسبتاً ناگهانی گیاهان گلدار در سابقه فسیلی را یک معمای بزرگ تکاملی می‌دانست.

شواهد فسیلی و گرده‌های بسیار قدیمی نشان می‌دهند که گیاهان گلدار دست‌کم در اوایل کرتاسه، یعنی حدود 135 میلیون سال پیش یا کمی زودتر، در حال ظهور و گسترش بوده‌اند. پژوهش‌های جدیدتر نیز نشان داده‌اند که داستان تکامل آن‌ها احتمالاً بسیار پیچیده‌تر از تصور اولیه است.

بعد از سال 2013 چه کشفیاتی پیدا شد؟

اینجا داستان جذاب‌تر می‌شود.

فسیل آمریکای شمالی که در سال 2013 معرفی شد، در زمان خود یکی از قدیمی‌ترین گیاهان گلدار منطقه محسوب می‌شد؛ اما در سال‌های بعد، پژوهشگران نمونه‌های قدیمی‌تری را نیز بررسی کردند.

Montsechia؛ گیاه گلدار باستانی اسپانیا

یکی از نمونه‌های مهم Montsechia vidalii است؛ گیاهی آبزی که فسیل‌های آن در اسپانیا پیدا شده‌اند.

بازنگری علمی این فسیل در سال 2015 نشان داد که این گیاه حدود 125 تا 130 میلیون سال قدمت دارد. برخلاف تصور رایج از یک گل با گلبرگ‌های رنگارنگ، Montsechia گیاهی آبزی بود که در محیط‌های آب شیرین زندگی می‌کرد.

این کشف باعث شد توجه دانشمندان دوباره به این پرسش جلب شود که اولین گیاهان گلدار دقیقاً چه زمانی و در چه محیطی ظاهر شدند.

Nanjinganthus؛ ادعایی بسیار قدیمی‌تر

در سال 2018، دانشمندان فسیلی از چین را با نام Nanjinganthus dendrostyla معرفی کردند که قدمت آن را حدود 174 میلیون سال، یعنی مربوط به دوره ژوراسیک، برآورد کردند.

اگر تفسیر این فسیل به‌عنوان یک گیاه گلدار پذیرفته شود، تاریخ پیدایش نهاندانگان را ده‌ها میلیون سال به عقب می‌برد. با این حال، تفسیر آن همچنان محل بحث بوده و همه دیرینه‌گیاه‌شناسان درباره جایگاه آن به‌عنوان یک گیاه گلدار توافق ندارند.

Florigerminis؛ فسیلی حدود 164 میلیون ساله

نمونه مهم دیگری که بعدها معرفی شد Florigerminis jurassica است؛ فسیلی از چین که حدود 164 میلیون سال قدمت دارد و شامل بخش‌هایی از ساقه، برگ، ساختار میوه‌مانند و یک جوانه کوچک گل توصیف شده است.

این کشف نیز به یکی از شواهد مهم در بحث درباره خاستگاه بسیار قدیمی گیاهان گلدار تبدیل شد.

چرا هنوز نمی‌توان با قطعیت گفت «اولین گل جهان» کدام است؟

فسیل‌ها همیشه مثل یک عکس کامل از موجود زنده گذشته نیستند.

گاهی تنها برگ یک گیاه حفظ می‌شود، گاهی گرده، گاهی ساقه و در موارد نادر ساختارهای تولیدمثلی نیز سالم باقی می‌مانند. بنابراین تشخیص اینکه یک فسیل واقعاً یک گیاه گلدار بوده یا ساختاری شبیه گل داشته، می‌تواند بسیار دشوار باشد.

به همین دلیل، برخی فسیل‌های بسیار قدیمی مانند Nanjinganthus همچنان موضوع بحث علمی هستند. حتی پژوهش‌های جدید نیز نشان می‌دهند که برای مشخص شدن تاریخ واقعی پیدایش و تکامل گیاهان گلدار، باید فسیل‌های بیشتری کشف و با روش‌های دقیق‌تری بررسی شوند.

راز بزرگ گیاهانی که دنیای امروز را ساختند

امروزه گیاهان گلدار تقریباً در همه‌جای زمین حضور دارند و بخش بزرگی از پوشش گیاهی سیاره را تشکیل می‌دهند. از گندم و برنج و ذرت گرفته تا درختان، گل‌های زینتی و بسیاری از گیاهان دارویی، زندگی انسان به این گروه وابسته است.

پژوهش‌های ژنتیکی گسترده نیز نشان داده‌اند که گیاهان گلدار در طول تاریخ خود چند مرحله بزرگ تنوع‌یابی را پشت سر گذاشته‌اند. یک مطالعه جامع در سال 2024 که ژنوم هزاران گونه و صدها فسیل را بررسی کرد، نشان داد بخش بزرگی از دودمان‌های اصلی گیاهان گلدار در حدود 150 تا 140 میلیون سال پیش شکل گرفته‌اند و سپس میلیون‌ها سال بعد، به‌ویژه پس از انقراض دایناسورها، تنوع آن‌ها دوباره افزایش یافته است.

از یک فسیل کوچک تا داستان پیدایش گل‌ها

شاید عجیب باشد که یک تکه فسیل ظاهراً ساده بتواند چنین پرسش بزرگی را مطرح کند: گل‌ها از چه زمانی روی زمین ظاهر شدند؟

نمونه Potomacapnos به دانشمندان کمک کرد تصویری دقیق‌تر از گیاهان گلدار اولیه آمریکای شمالی به دست آورند؛ اما کشفیات بعدی نشان دادند که داستان پیدایش این گیاهان بسیار قدیمی‌تر و پیچیده‌تر از آن چیزی است که در سال 2013 تصور می‌شد.

بنابراین اگرچه نمی‌توان این فسیل را «اولین گیاه روی زمین» نامید، اما مشاهده بقایای گیاهی که بیش از 100 میلیون سال پیش، در عصر دایناسورها، رشد می‌کرده هنوز هم یکی از جذاب‌ترین پنجره‌ها به تاریخ تکامل حیات روی زمین است.