For noen år siden undersøkte doktorgradsstudent Nathan Jud, University of Maryland, rutinemessig en mengde gamle plantefossiler i Smithsonian Natural History Museums samlinger da en spesielt fikk øynene opp for ham.
"Det så ut som et lite bregne, så jeg prøvde å fjerne litt av steinen som dekket den for å få en forståelse av hvilken type bregne det var, " sier han. ”Men jo mer av fjellet jeg løftet fra overflaten, jo mer fossilt fant jeg begravet. Det jeg trodde hadde vært et lite stykke blad, viste seg å være to, forbundet med hverandre. ”
Da han arbeidet med å flasse fjellet forsiktig uten å forskyve fossilet, la han merke til en serie nysgjerrige egenskaper som antydet at den bevarte planten ikke var noen vanlig bregne: Den hadde et lukket nettverk av årer, snarere enn en serie med forgreninger som delte seg fra hver annet uten å komme sammen igjen, og på dens tips var det bittesmå strukturer kalt kjerteltenner, brukt til å kaste overflødig vann.
"Etter hvert innså jeg at dette ikke var en bregne i det hele tatt, men en slags tidlig blomstrende plante, " sier han. Funksjonene i det hele tatt vil ikke være utenom det vanlige i en plante som vokser utenfor i dag. At de forekommer i et fossil fra den tidlige krittiden, er imidlertid bemerkelsesverdig. På et sted mellom 125 og 115 millioner år gammel er dette fossilet, beskrevet i et papir Jud som ble publisert i dag i American Journal of Botany, blant de eldste blomstrende planter som noen gang er funnet i Nord-Amerika.
Blomstrende planter - som gjengir seg med seksuelle strukturer (dvs. blomster) for å produsere frø - dominerer nå planeten, men for de første 300 millioner årene av plantens eksistens, som begynte for rundt 450 millioner år siden, hørte de eneste vegetasjonstyper til eldre, mer primitive familier, for eksempel alger, moser og bregner, som alle reproduserer med sporer i stedet for frø, eller gymnospermer, som produserer frø, men ikke blomster.
I løpet av den tidlige krittiden begynte noen av de første primitive blomsterplantene å utvikle seg. Forskere vet at laget der denne nye fossilen ble funnet, dateres til denne tidsperioden på grunn av noen få faktorer: Pollenanalyse (som vurderer den kjemiske sammensetningen av pollen innebygd i den omkringliggende bergarten) og i tillegg til studie av det omkringliggende sedimentet. Det samme laget har tidligere produsert flere andre blomstrende plantefossiler i lignende alder - sammen er de den eldste noensinne blitt oppdaget i Nord-Amerika - men dette er det eldste eksemplet på en eudikot, en gruppe som inkluderer omtrent 70 prosent av blomstrende planter over hele verden i dag som deler en særegen formet pollenstruktur.
Sammenlignet med de andre fossilene som finnes i samme lag, er dette spesielt bemerkelsesverdig for dets avledede trekk, anatomiske egenskaper som tidligere ble antatt å ha utviklet seg mye mer nylig i blomster. Deres eksistens for så lenge siden antyder at noen tidlige planter faktisk var ganske kompliserte.
"Da jeg sammenlignet det med levende planter, skjønte jeg at det var bemerkelsesverdig lik bladene til en viss gruppe moderne valmuer, " sier Jud. "Jeg forventet ikke å se en gruppe som tilsynelatende moderne i en gammel samling." At disse funksjonene eksisterte så lenge siden, både i denne planten og andre gamle fossiler som nylig ble gravd ut i Kina, forteller oss at utviklingen av blomstringen planter (som Charles Darwin kjent kalte et "avskyelig mysterium") skjedde ikke gradvis, men skjedde i stedet veldig raskt i et smalt tidsintervall i den tidlige krittiden mellom blomstrende planter første gang og datoen for denne fossilen.
Fossilet ligner mest på en moderne underfamilie av valmuer kalt Fumarioideae, som inkluderer det blødende hjertet (over). Bilde via Wikimedia Commons / Wuzur
Det er også en mye nyere historie med dette fossilet som er like fascinerende. Jud forsket litt og fant ut at den ble gravd ut i 1971 av en tidligere Smithsonian-kurator, Leo Hickey, som dro videre til Yale og døde i februar før han jobbet med Jud for å analysere fossil etter alle disse årene. Hickey hadde funnet den under en graving ved den nederlandske gap, i Virginia, i sedimenter som ble utsatt over et århundre tidligere, av frigjorte slaver som med kraft ble hentet fra Roanoke Island Freedmen's Colony av unions tropper og tvunget til å grave en kanal i august 1864 .
Mens de gravde, utsatte de gamle fossilfylte bergarter, og noen tiår senere, på 1870- og 1880-tallet, jobbet forskere der for å samle fossiler og lage noen av Smithsonians første fossilsamlinger. Senere kom Hickey og andre forskere tilbake for å samle gjenværende prøver.
Jud hedret denne nylige historien ved å navngi de gamle artene som dette eksemplet representerer. " Potomac refererer til Potomac-gruppens senger der fossilet ble funnet, capnos er en referanse til levende valmuer som er ganske lik fossil og apeleutheron er det greske ordet for frigjort, " sier han. "Så det nye anlegget får navnet Potomacapnos apeleutheron: omtrent, 'frigjøres valmu av Potomac.'"
