¿Podrían los bambúes convertirse en árboles en el pasado?

Esta pregunta se basa en un escenario en DeviantArt. La imagen presentada está aquí:

ingrese la descripción de la imagen aquí

La descripción es la siguiente:

Al comienzo del Crioceno, el bambú se ha convertido en uno de los grupos de plantas más exitosos de Serina y constituye comunidades forestales enteras en algunos hábitats ecuatoriales subtropicales. De rápido crecimiento, resistente y adaptable ya en su forma ancestral, ha comenzado a evolucionar en varias direcciones nuevas por cincuenta millones de años PE.

Arriba se ilustran ejemplos de los hábitos de crecimiento de cuatro grupos de bambú presentes en Serina en ese momento, etiquetados A, B, C y D. A es la planta ancestral de la que descienden B, C y D y cultiva cañas de bambú individuales directamente. de un gran rizoma subterráneo, que puede extenderse casi indefinidamente en cualquier dirección a través de tallos subterráneos. Esta capacidad de propagarse rápidamente por Serina en su historia temprana inicialmente le dio al bambú una ventaja sobre la mayoría de los otros grupos de plantas, aunque esta tasa de propagación solo fue posible en climas muy fértiles y húmedos. Los bosques de bambú con este hábito de crecimiento generalmente crecieron y se extendieron durante un largo período de tiempo, desde unas pocas décadas hasta más de cien años, antes de florecer, morir y regenerarse lentamente durante los próximos diez a veinte años a partir de plántulas, un hábito conservado en muchas especies de Serinan hoy, incluido el bambú del desierto, que lleva este comportamiento al extremo. Los bastones individuales de estas colonias son de corta duración, duran solo unos pocos años y, por lo general, tienen un crecimiento determinado; solo pueden crecer hasta cierta altura antes de dejar de desarrollarse. Para que la planta siga creciendo, constantemente se producen cañas nuevas a partir del sistema de raíces para reemplazar las que mueren. Las raíces son poco profundas, sin raíces pivotantes de anclaje profundo.

Con el tiempo, sin embargo, las poblaciones mutantes de bambú surgirían gradualmente con tasas de propagación menos agresivas, pero que concentrarían una mayor parte de su energía en producir menos tallos individuales pero más grandes, más altos y más longevos (B). Su tasa de crecimiento era más lenta, pero indeterminada: con el tiempo, podían crecer más que sus competidores, con bastones que duraban mucho más. Este fue el primer paso para alcanzar una forma y un patrón de crecimiento más parecidos a los de un árbol y fue especialmente beneficioso en los ecosistemas más secos o en aquellos en los que el suelo era bastante pobre en nutrientes. Al concentrarse en unos pocos troncos y aumentar su tamaño de manera más gradual, una planta podría crecer mejor en ambientes menos ideales, incluso a la sombra de colonias de bambú tipo A más vigorosas. Esperando su tiempo en la poca nutrición que pueden obtener que el bambú más agresivo no absorba a su alrededor, eventualmente pueden crecer más allá del dosel y sombrear lentamente a su competencia. El bambú tipo B todavía produce cañas de la raíz subterránea, pero mucho menos que el bambú ancestral y mucho más cerca del tronco principal, lo que da como resultado un pequeño grupo de árboles juntos en lugar de una colonia en expansión. En el patrón natural de la sucesión del bosque, el bosque de bambú tipo B tiende a reemplazar gradualmente a los bosques tipo A en el transcurso de aproximadamente un siglo, ya que aunque el bambú tipo A coloniza rápidamente la tierra abierta, en el momento en que florece, el suelo estarán demasiado sombreados por la maduración del bambú tipo B para que la mayoría de sus plántulas sobrevivan. El bambú tipo B todavía produce cañas de la raíz subterránea, pero mucho menos que el bambú ancestral y mucho más cerca del tronco principal, lo que da como resultado un pequeño grupo de árboles juntos en lugar de una colonia en expansión. En el patrón natural de la sucesión del bosque, el bosque de bambú tipo B tiende a reemplazar gradualmente a los bosques tipo A en el transcurso de aproximadamente un siglo, ya que aunque el bambú tipo A coloniza rápidamente la tierra abierta, en el momento en que florece, el suelo estarán demasiado sombreados por la maduración del bambú tipo B para que la mayoría de sus plántulas sobrevivan. El bambú tipo B todavía produce cañas de la raíz subterránea, pero mucho menos que el bambú ancestral y mucho más cerca del tronco principal, lo que da como resultado un pequeño grupo de árboles juntos en lugar de una colonia en expansión. En el patrón natural de la sucesión del bosque, el bosque de bambú tipo B tiende a reemplazar gradualmente a los bosques tipo A en el transcurso de aproximadamente un siglo, ya que aunque el bambú tipo A coloniza rápidamente la tierra abierta, en el momento en que florece, el suelo estarán demasiado sombreados por la maduración del bambú tipo B para que la mayoría de sus plántulas sobrevivan.

El siguiente es el patrón de crecimiento tipo C. Una extensión del tipo B, este bambú produce solo un tronco y pocas o ninguna caña secundaria. Su rizoma se reduce y, en cambio, produce una sola raíz principal profunda para sondear el suelo en busca de agua y minerales profundamente enterrados. Su crecimiento es quizás el más lento de todos, pero es el único tipo que puede echar raíces y sobrevivir de manera confiable en laderas secas expuestas o áreas con poco suelo. Su singular tronco puede llegar a tener varios metros de ancho, aunque permanece hueco y nunca llega a ser leñoso como un árbol propiamente dicho; el único tejido vivo dentro de él se presenta en una sección transversal en forma de anillo. Esto hace que un "árbol" de bambú tipo C sea más liviano que una planta leñosa como un árbol de girasol, lo que lo hace potencialmente más vulnerable a los vientos fuertes o al clima cuando es joven, pero considerablemente menos propenso a volcarse por su propio peso en tamaños muy grandes. El primer representante de un bambú "tipo-C" fue el árbol monovitus del Tempuscénico medio. Al igual que este antepasado, muchos ejemplos modernos todavía florecen una sola vez, a menudo a una edad muy avanzada, en un espectáculo tan extravagante que agotan toda su energía y mueren para dar a su descendencia la oportunidad de crecer en su lugar. Otros, sin embargo, se han convertido en cultivadores verdaderamente indeterminados, creciendo a lo largo de su vida y floreciendo menos abundantemente pero con mucha más frecuencia, incluso cada año, produciendo menos semillas a la vez pero seguramente muchas más en el transcurso de una vida más larga. En el caso de los árboles que no mueren después de la floración, los métodos para garantizar que sus semillas se alejen lo suficiente como para no competir con sus padres han tenido que evolucionar, y los descendientes del árbol monovitus usan sus hormigas simbióticas. Ahora bien, estas hormigas no solo viven dentro de sus tejidos, eliminan a las competidoras y las limpian de plagas de insectos, sino que también dispersan sus semillas por amplias extensiones de tierra, y cada nueva reina se lleva una semilla cuando se va volando para comenzar su viaje. nueva colonia propia. Encuentra un trozo de suelo soleado adecuado y comienza a cavar una madriguera para su nueva colonia, llevando la semilla bajo tierra. Cuando brota, instintivamente la protegen y mantienen su pedazo de tierra libre de malezas, y cuando es lo suficientemente grande, comienzan a crecer cápsulas hinchadas en sus nudos a las que luego se trasladan las hormigas. Una sola colonia permanecerá con un árbol hasta veinte años, la vida máxima de ciertas hormigas reinas, pero eventualmente una reina morirá y la colonia colapsará. Afortunadamente para el árbol, sin embargo, toma muy poco tiempo para que otra reina joven se mude y comience el ciclo nuevamente; de ​​hecho, un árbol maduro es tan valioso como sitio de anidación que docenas de reinas lucharán por el derecho a usarlo. Varios incluso pueden comenzar a anidar a diferentes alturas dentro de su tronco, pero eventualmente las colonias se encontrarán y lucharán. El que tiene el ejército más grande siempre gana. Debido a que el bambú Tipo-C no se reproduce asexualmente en absoluto y solo se propaga a través de semillas, tiene una tasa de mutación más alta que otros bambúes, lo que le otorga una mayor resistencia a los patógenos y una mejor capacidad para adaptarse a las condiciones ambientales cambiantes que los bambúes que rara vez reproducirse sexualmente. pero eventualmente las colonias se enfrentarán y lucharán. El que tiene el ejército más grande siempre gana. Debido a que el bambú Tipo-C no se reproduce asexualmente en absoluto y solo se propaga a través de semillas, tiene una tasa de mutación más alta que otros bambúes, lo que le otorga una mayor resistencia a los patógenos y una mejor capacidad para adaptarse a las condiciones ambientales cambiantes que los bambúes que rara vez reproducirse sexualmente. pero eventualmente las colonias se enfrentarán y lucharán. El que tiene el ejército más grande siempre gana. Debido a que el bambú Tipo-C no se reproduce asexualmente en absoluto y solo se propaga a través de semillas, tiene una tasa de mutación más alta que otros bambúes, lo que le otorga una mayor resistencia a los patógenos y una mejor capacidad para adaptarse a las condiciones ambientales cambiantes que los bambúes que rara vez reproducirse sexualmente.

El bambú tipo C ha llevado la simbiosis de las hormigas a su mayor pináculo hasta el comienzo del Crioceno, ya que depende completamente de ciertas especies de hormigas para reproducirse, pero los representantes de todos los tipos de crecimiento brindan refugio a las hormigas y, a veces, comida a cambio de mantenerlas libres. de plagas y competencia. Sin embargo, el bambú tipo A es el que menos depende de ellos, ya que crece de forma más agresiva y puede competir contra la mayoría de las otras plantas lo suficientemente bien como para que sus simbiontes sean simplemente una ayuda adicional. De hecho, el rápido crecimiento del bambú tipo A ancestral puede haber sido un factor que contribuyó a que especies posteriores de crecimiento más lento adoptaran la ayuda de las hormigas en primer lugar, ya que podrían contrarrestar su biología menos vigorosa si sus ayudantes podaran otras plantas a su alrededor. antes de que fueran superados. Eventualmente, sin embargo, el bambú más vigoroso comenzaría a atraer a sus propias hormigas específicamente con el propósito de volver a poner las probabilidades a su favor. Hoy en día existen cientos de especies de bambú con muchas más especies de hormigas simbióticas, todas librando una batalla en gran medida oculta por el césped entre sí, cortando las ramas de sus vecinos si dos plantas se acercan demasiado. El bosque de bambú de Serinan exhibe una timidez universal ante las coronas en un grado particularmente obvio, porque cualquier lugar que toquen las ramas de dos árboles diferentes con diferentes colonias de hormigas pronto es podado por las hormigas que viven en uno u otro. todos librando una batalla en gran parte oculta por el césped entre sí, cortando las ramas de sus vecinos si dos plantas se acercan demasiado entre sí. El bosque de bambú de Serinan exhibe una timidez universal ante las coronas en un grado particularmente obvio, porque cualquier lugar que toquen las ramas de dos árboles diferentes con diferentes colonias de hormigas pronto es podado por las hormigas que viven en uno u otro. todos librando una batalla en gran parte oculta por el césped entre sí, cortando las ramas de sus vecinos si dos plantas se acercan demasiado entre sí. El bosque de bambú de Serinan exhibe una timidez universal ante las coronas en un grado particularmente obvio, porque cualquier lugar que toquen las ramas de dos árboles diferentes con diferentes colonias de hormigas pronto es podado por las hormigas que viven en uno u otro.

~~~

El bambú tipo D es el resultado de un camino evolutivo completamente diferente. Se ha producido una mutación en estas plantas que da como resultado dos métodos muy diferentes de crecimiento en una sola planta. Las cañas se elevan desde el rizoma y expanden su masa desde la parte superior, agregando verticilos de hojas y ganando altura al construir hacia arriba como casi cualquier otra planta, pero este tipo de bambú también crece de abajo hacia arriba, secciones aleatorias de los rizomas se alargan gradualmente. bajo tierra hasta que emergen del suelo, en algunos lugares a una altura de diez metros, elevando las bases de las cañas de la planta con él, desde debajo del suelo hasta bastante por encima del suelo. De esta manera, el bambú tipo D, que por lo demás es muy similar en su forma de crecimiento al bambú tipo A, puede alcanzar alturas mucho mayores, a medida que se apoya en múltiples troncos leñosos en su vejez y se eleva por encima de su competencia que no exhibe la mutación. De todos los bambúes que han evolucionado hasta ahora, solo este podría llamarse árbol en el sentido más estricto, ya que con su rizoma elevado, podría decirse que tiene un tronco sólido adecuado. Los bastones todavía mueren con frecuencia y vuelven a brotar del tronco, pero con el rizoma ahora muy por encima del suelo del bosque, no necesitan luchar por el sotobosque sombreado y pueden crecer al sol desde el principio.

No obstante, aunque el bambú tipo D es más competitivo en ambientes de bosque denso que el bambú tipo A, es mucho menos adecuado para colonizar extensiones de tierra abiertas, ya que cuando su rizoma emerge del suelo, las cañas que crecen de él pierden sus raíces. y volverse tambaleante y vulnerable a ser roto. En el bosque, pueden apoyarse en sus vecinos para obtener apoyo, pero en las áreas expuestas, por lo general, vuelan con el viento una vez que el rizoma brota del suelo y su presencia estabilizadora en los brotes. Por lo tanto, los dos tipos de bambú han comenzado a dividirse en nichos, el tipo D prospera en los bosques y el tipo A en ambientes abiertos. Sin embargo, debido a que el tipo D no puede sobrevivir excepto en un entorno forestal compuesto principalmente de bambú tipo A, su supervivencia a largo plazo está vinculada con el otro tipo de crecimiento, lo que significa que para continuar sobreviviendo,

El tipo D, al igual que el tipo A, finalmente florece y muere también en el suelo, y lo suceden al igual que los tipos B y C en una comunidad forestal saludable.

Esta es una situación ambientada en el futuro, pero ¿podría haber sucedido también en el pasado? Digamos, en un evento de extinción hace cinco millones de años que acabó con la mayoría, si no todas, las eudicotiledóneas (angiospermas que tienen dos cotiledones en la semilla, hojas con una red de venas que irradian desde una vena principal central, partes de flores en múltiplos de cuatro o cinco, y un anillo de cambium vascular en el tallo)?

Claramente pones mucho esfuerzo en esto, pero no puedo seguir la mayor parte. ¿Podría agregar algunas citas? ¡DeviantArt y Serina son (al menos para mí) desconocidos!
Esto es totalmente plausible. Un evento de extinción, y luego la radiación adaptativa de un grupo sobreviviente para llenar nichos ecológicos vacíos. Los cambios propuestos en el bambú no son radicales ni extraños en absoluto.
¡Oigan, votantes cercanos! Esta NO es una pregunta "demasiado amplia". Está pidiendo explícitamente una respuesta sí/no. "¿Podría haber sucedido esto en el pasado?"
@Will, ¿por qué no respondes?
@SRM El problema puede deberse al hecho de que las personas se desalientan por la longitud de la pregunta (como yo) y asumen (combinado con el historial de preguntas cerradas que tiene John) que esta pregunta es demasiado amplia.
@SRM Una buena respuesta tendría que ir paso a paso y explicar científicamente la plausibilidad de la mayoría de las afirmaciones e ideas presentadas. Eso lo haría varias veces más largo que la pregunta, y posiblemente más largo de lo que permite este sitio. No está claro , pero la respuesta completa sería demasiado grande. Una pregunta un poco más genérica sobre la viabilidad de los cambios generales sería ideal en mi opinión. Posiblemente seguido de preguntas más específicas sobre nichos específicos y tipos de bambú.
No respondí porque la pregunta era "¿podría suceder tal como se describe con detalles insoportables?". Mi respuesta: "¡Claro! ¡Lo compro!" Eso cae bajo el requisito mínimo de carácter.
El gran problema es que el bambú es una hierba y como tal carece de cambium de crecimiento secundario: puede aumentar su altura, pero no puede aumentar el diámetro de su tronco. Esto puede conducir a algunos problemas en su guerra con las Coníferas y las Palmas.
@AlexP ¿Qué tipo de problemas?
@JohnWDailey: " A diferencia de todos los árboles, las cañas de bambú individuales emergen del suelo en todo su diámetro y crecen hasta su altura total en una sola temporada de crecimiento de tres a cuatro meses ". El bambú es delgado y no puede crecer el diámetro de su tallo; esto significa que no puede soportar una corona grande y no puede reemplazar piezas perdidas ni reparar daños. Esto no hace que sea imposible que el bambú reemplace a los árboles, solo significa que algunos otros factores deben favorecer esto.
El bambú nunca será un árbol, porque es una hierba. Pero, ¿podría posiblemente evolucionar para explotar un nicho de tal manera que parezca un árbol? Por supuesto. Entonces, en términos de herencia genética, absolutamente no. En términos de ser escalable, utilizado como material de construcción, quemable, anidado por pájaros... Absolutamente sí.
Vale la pena mencionar el ejemplo del bosque de árboles de diente de león en Galápagos como un ejemplo de plantas no leñosas que evolucionaron y tomaron un nicho análogo de árboles verdaderos en una isla aislada donde los árboles leñosos no lograron dispersarse allí.

Respuestas (4)

Hay una vieja canción

Oh, ustedes tomarán el camino alto, y yo tomaré el camino bajo,
y estaré en Escocia antes que ustedes

Parece estar más preocupado por cómo llegaron a Escocia que por la respuesta final, están en Escocia de una forma u otra.

Hay un nicho, permite que una planta sea muy alta, de larga vida y con raíces profundas, pero permite que crezca lentamente. Si cortas un camino para llegar a ese nicho, la vida tomará otro, pero la naturaleza detesta el vacío, algo inevitablemente tomará ese nicho.

El bambú crece alto, angosto y rápido. Realmente no intenta competir por el espacio con las plantas a su alrededor, solo por la altura, pero tiende a crecer en monocultivos de alta densidad. Los árboles crecen lentamente y compiten con todo lo que los rodea por la luz, el espacio y los nutrientes y, en última instancia, la altura, pero a menudo crecen en entornos enormemente diversos.

Si expone el bambú a la competencia a la que se enfrentan los árboles, no hay motivo para que no se convierta en una variedad que crece más lentamente y compite por el área y la altura. Sin embargo, probablemente no lo reconocerías como bambú, probablemente se parecería mucho a un árbol.

La pregunta de si sería un bambú el que tomaría el nicho o si alguna otra planta leñosa llegaría allí primero es una pregunta sin respuesta.

La respuesta simple es sí, podría haber sido posible en el pasado si hubiera un evento de extinción masiva que eliminó especies de árboles competidoras. Esto se puede calificar con la advertencia de que, si bien pudo haber sido posible en las circunstancias sugeridas, no hay forma de saber que habría ocurrido o podría haber ocurrido. Simplemente, que es posible que haya sucedido.

Esto habría sido una explosión radiactiva de especies de bambú que llenaron los nichos vacíos de los árboles leñosos ahora extintos. Por supuesto, es probable que otras especies de plantas experimenten expansiones radiativas similares a los nichos disponibles y compitan con las nuevas especies de bambú.

Como ejercicio de evolución especulativa de las plantas, puede valer la pena determinar qué otros árboles o especies de plantas habrían sobrevivido al evento de extinción masiva. Esto podría conducir a un mundo más diverso de árboles alternativos. Más que simplemente uno dominado por bambúes.

Si los bambúes podrían experimentar la expansión propuesta como los árboles dominantes sigue siendo una posibilidad especulativa. Aparte de instigar el evento de extinción masiva cinco millones de años y observar para ver cuál podría ser el resultado, esta es una posibilidad especulativa, lo que significa que sí podría suceder, y no, no hay forma de saber con certeza absoluta, pero es una alternativa plausible. escenario biológico. Tiene sentido en un escenario pasado o futuro.

Bueno, me he escrito una lista de bajas.
@JohnWDailey Espero que te diviertas curándolos.

En principio, las mismas fuerzas de selección ambiental producirán las mismas estructuras en especies totalmente no relacionadas. Se llama evolución paralela. El ejemplo canónico son las bocas de los flamencos y las ballenas barbadas. Ambos tienen la forma curva, similar a una sonrisa, porque ambos se alimentan por filtración de fitoplancton, y la misma forma funciona mejor independientemente de la escala.

Entonces, si el bambú se sometiera a una presión de selección ambiental idéntica a la que hizo que los árboles evolucionaran a partir de los helechos, entonces probablemente terminaría con un bambú que se parece a los árboles.

Quizás...

El problema es que los bambúes son un tipo de hierba, utilizan una estrategia de crecimiento diferente a la de los árboles (crecen desde abajo en lugar de desde arriba) y son más eficientes en la fotosíntesis que los árboles. Los árboles crecen altos porque compiten entre sí y con otras plantas por la luz del sol. El bambú compite creciendo más rápido y usando rizomas para esparcir la misma planta genética también horizontalmente.

El bambú siempre desplazará a los árboles si ambos se plantan al mismo tiempo. Los árboles solo pueden competir si ya están establecidos. Me parece recordar haber leído que las áreas con mucho bambú solo tienen árboles de madera blanda que crecen más rápido. Ciertamente, eso es cierto en lugares como Japón y la costa de China.

Creo que es más probable que el bambú forme una estructura similar a la de un árbol de mango con muchas copias diferentes del mismo individuo genético que coopera con el apoyo mutuo para crecer más alto de lo que una sola planta podría hacer sola.

No, porque el bambú es una hierba , y las hierbas (incluso las grandes) no tienen el interior leñoso necesario para definirse como un árbol .

https://en.wikipedia.org/wiki/Bambú

En el bambú, como en otras gramíneas, las regiones internodales del tallo suelen ser huecas y los haces vasculares en la sección transversal están dispersos por todo el tallo en lugar de tener una disposición cilíndrica. El xilema leñoso dicotiledóneo también está ausente . La **ausencia de madera de crecimiento secundario* hace que los tallos de las monocotiledóneas, incluidas las palmeras y los bambúes grandes, sean columnares en lugar de cónicos.

https://en.wikipedia.org/wiki/Árbol

Los árboles no son un grupo taxonómico, pero incluyen una variedad de especies de plantas que han desarrollado independientemente un tronco leñoso y ramas como una forma de sobresalir por encima de otras plantas para competir por la luz solar.

Las especies podrían evolucionar para ser mucho más gruesas y, por lo tanto, llamarse coloquialmente "árboles", pero biológicamente seguirán siendo hierba.

si ha evolucionado de forma independiente varias veces, entonces los pastos también pueden evolucionar potencialmente.