گیاهان گل‌دار
آرایه‌بندی > تاریخ فرگشت > کرتاسه

در حالی که زمین قبلاً تحت سلطه سرخس‌ها و مخروطیان بود، نهان‌دانگان در دوره کرتاسه به‌سرعت گسترش یافتند. آنها در حال حاضر حدود ۹۰٪ از تمام گونه‌های گیاهی از جمله بیشتر محصولات غذایی را تشکیل می‌دهند. پیشنهاد شده است که افزایش سریع نهان‌دانگان به تسلط با کاهش اندازه ژنوم آنها تسهیل شده است. در طول دوره کرتاسه اولیه، تنها نهان‌دانگان تحت کاهش سریع ژنوم قرار گرفتند، در حالی که اندازه ژنوم سرخس‌ها و بازدانگان بدون تغییر باقی ماند. ژنوم‌های کوچک‌تر و هسته‌های کوچک‌تر، امکان تقسیم سلولی سریع‌تر و سلول‌های کوچک‌تر را فراهم می‌کنند؛ بنابراین، گونه‌هایی با ژنوم‌های کوچک‌تر می‌توانند سلول‌های بیشتر و کوچک‌تر - به‌ویژه رگبرگ‌ها و روزنه‌ها - را در یک حجم برگ معین قرار دهند؛ بنابراین، کوچک‌سازی ژنوم، نرخ‌های بالاتر تبادل گاز برگ (تعرق و فتوسنتز) و سرعت رشد سریع‌تر را تسهیل می‌کند. این امر می‌توانست با برخی از اثرات فیزیولوژیکی منفی تکرار ژنوم مقابله کند، افزایش جذب دی‌اکسیدکربن را علی‌رغم کاهش همزمان غلظت دی‌اکسیدکربن در اتمسفر تسهیل می‌کند، و به گیاهان گل‌دار اجازه می‌دهد تا با سایر گیاهان زمینی رقابت کنند.
قدیمی‌ترین فسیل‌های شناخته‌شده که به‌طور قطعی به نهان‌دانگان نسبت داده می‌شوند، گرده‌های تک‌سولکات شبکه‌ای از اواخر والانجینین (کرتاسه اولیه یا پایین - ۱۴۰ تا ۱۳۳ میلیون سال پیش) ایتالیا و اسرائیل هستند، که احتمالاً نمایندهٔ درجه نهان‌دانگان پایه است.
اولین درشت‌سنگواره شناخته شده که با اطمینان به‌عنوان نهان‌دانگان شناسایی شده است، آرچی‌فروکتوس، مربوط به حدود ۱۲۵ میلیون سال قبل از میلاد (دوره کرتاسه) است، در حالی که گرده‌هایی که منشأ نهان‌دانگان در نظر گرفته می‌شود، سابقه فسیلی را به حدود ۱۳۰ میلیون سال پیش بازمی‌گرداند. با مونتسچیا (Montsechia) به نمایندگی از اولین گل در آن زمان.
در سال ۲۰۱۳، گل‌هایی که در کهربا محصور شده بودند، پیدا شدند و قدمت آن به ۱۰۰ میلیون سال قبل از زمان کنونی بازمی‌گردد. کهربا عمل تولیدمثل جنسی را در فرایند انجام منجمد کرده بود. تصاویر میکروسکوپی نشان داد که لوله‌هایی از گرده رشد کرده و به کلاله گل نفوذ می‌کنند. گرده چسبناک بود که نشان می‌دهد حشرات آن را حمل می‌کردند. در آگوست ۲۰۱۷، دانشمندان توصیف دقیق و تصویر مدل سه‌بعدی از ظاهر اولین گل را ارائه کردند و این فرضیه را ارائه کردند که احتمالاً حدود ۱۴۰ میلیون سال پیش می‌زیسته است. تجزیه و تحلیل بیزی از ۵۲ گونه نهان‌دانگان نشان داد که گروه تاج نهان‌دانگان بین ۱۷۸ میلیون سال پیش تا ۱۹۸ میلیون سال پیش فرگشت یافته‌اند.
تجزیه و تحلیل اخیر دی‌ان‌ای بر اساس تبارزایی مولکولی نشان داد که آمبورلا، یافت شده در جزیره کالدونیای اقیانوس آرام، متعلق به گروه خواهری از سایر گیاهان گل‌دار است و مطالعات ریخت‌شناسی نشان می‌دهد که دارای ویژگی‌هایی است که ممکن است مشخصه اولین گیاهان گل‌دار باشد. راسته‌های آمبورلا، نیلوفرآبی‌سانان و جنوب‌ویره‌ای‌سانان به‌عنوان دودمان جداگانه از کلاد نهان‌دانگان باقی‌مانده در مراحل اولیه فرگشت گیاهان گل‌دار، جدا شدند.
واگرایش بزرگ نهان‌دانگان، زمانی که تنوع زیادی از نهان‌دانگان در آثار فسیلی ظاهر می‌شود، در اواسط دوره کرتاسه (تقریباً ۱۰۰ میلیون سال پیش) رخ داده است. با این حال، یک مطالعه در سال ۲۰۰۷ تخمین زد که تقسیم پنج گروه اخیر از هشت گروه اصلی حدود ۱۴۰ میلیون سال پیش رخ داده است. (جنس علف شاخی، خانواده کلرونتاسه، دولپه‌ای‌های نو، مگنولیان و تک‌لپه‌ای‌ها). به‌طور کلی فرض بر این است که عملکرد گل‌ها، از ابتدا، درگیر کردن حیوانات متحرک در فرآیندهای تولیدمثل آنها بود؛ یعنی گرده می‌تواند پراکنده شود حتی اگر گل رنگ روشن یا شکل عجیبی نداشته باشد که حیوانات را جذب کند. با این حال، با صرف انرژی مورد نیاز برای ایجاد چنین ویژگی‌هایی، نهان‌دانگان می‌توانند از حیوانات کمک بگیرند و در نتیجه تولیدمثل مؤثرتری داشته باشند.
ژنتیک جزیره یک توضیح پیشنهادی برای ظهور ناگهانی و کاملاً توسعه یافته گیاهان گل‌دار ارائه می‌دهد. اعتقاد بر این است که ژنتیک جزیره به‌طور کلی منبع رایج گونه‌زایی است، به‌ویژه هنگامی که صحبت از سازگاری‌های رادیکال می‌شود که به نظر می‌رسد به اشکال انتقالی پایین‌تر نیاز دارند. گیاهان گل‌دار ممکن است در یک محیط منزوی مانند یک جزیره یا زنجیره جزیره فرگشت یافته باشند، جایی که گیاهان حامل آنها قادر به ایجاد یک رابطه بسیار تخصصی با یک حیوان خاص (مثلا یک زنبور) بودند. چنین رابطه‌ای، با زنبور فرضی که گرده را از گیاهی به گیاه دیگر حمل می‌کند، مانند زنبورهای انجیر امروزی، می‌تواند منجر به توسعه درجه بالایی از تخصص در گیاه(ها) و شرکای آنها شود. توجه داشته باشید که مثال زنبور تصادفی نیست. زنبورهای عسل، که به نظر می‌رسد، به‌طور خاص به دلیل روابط متقابل گیاهی فرگشت یافته‌اند، از تبار زنبورها هستند.
حیوانات نیز در توزیع بذر نقش دارند. میوه که از بزرگ شدن قسمت‌های گل تشکیل می‌شود، غالباً یک ابزار پراکننده بذر است که حیوانات را جذب می‌کند تا بخورند یا مزاحم آن شوند و اتفاقاً بذرهای موجود در آن را پراکنده می‌کنند. اگرچه بسیاری از این گونه روابط متقابل برای زنده ماندن در رقابت و گسترش گسترده بسیار شکننده باقی می‌مانند، گلدهی یک وسیله غیرمعمول مؤثر برای تولیدمثل است و گسترش (هر منشأ آن) به شکل غالب زندگی گیاهی زمین تبدیل می‌شود.[نیازمند منبع]
رشدشناسی گل از ترکیبی از ژن‌ها استفاده می‌کند که معمولاً مسئول تشکیل شاخه‌های جدید هستند. ابتدایی‌ترین گل‌ها احتمالاً تعداد متغیری از قسمت‌های گل داشتند که اغلب جدا از یکدیگر (اما در تماس با یکدیگر) بودند. گل‌ها به شکل مارپیچی رشد می‌کنند، دوجنسه هستند (در گیاهان، این به معنای هر دو قسمت نر و ماده روی یک گل است) و تخمدان (قسمت ماده) بر آنها غالب است. همان‌طور که گل‌ها فرگشت یافتند، برخی از تغییرات قطعاتی را با هم ترکیب کردند، با تعداد و طرحی بسیار خاص‌تر و با جنسیت خاص در هر گل یا گیاه یا حداقل «تخمدان تحتانی». فرگشت گل تا به امروز ادامه دارد. گل‌های مدرن به‌قدری تحت‌تأثیر انسان قرار گرفته‌اند که برخی از آنها را نمی‌توان در طبیعت گرده‌افشانی کرد. بسیاری از گونه‌های گل‌های اهلی‌شده امروزی قبلاً علف‌های هرز ساده‌ای بودند که فقط زمانی که زمین آشفته می‌شد جوانه می‌زدند. برخی از آنها تمایل به رشد با محصولات انسانی داشتند، شاید قبلاً با آنها روابط گیاهی همزیستی داشتند و زیباترین آنها به دلیل زیبایی آنها کنده نشدند و وابستگی و سازگاری خاصی با محبت انسان ایجاد کردند.
برخی دیرینه‌شناسان نیز پیشنهاد کرده‌اند که گیاهان گل‌دار یا نهان‌دانگان ممکن است به‌دلیل تعامل با دایناسورها فرگشت یافته باشند. یکی از قوی‌ترین حامیان این ایده رابرت تی باکر است. او پیشنهاد می‌کند که دایناسورهای گیاه‌خوار، با عادات غذایی‌شان، فشار انتخابی بر گیاهان ایجاد می‌کردند، که برای آنها سازگاری‌ها یا در بازدارندگی یا مقابله با شکار گیاه‌خواران موفق بود.
در اواخر کرتاسه، به نظر می‌رسد که نهان‌دانگان بر محیط‌هایی که قبلاً توسط سرخس‌ها و نخلی‌سرخس‌سانان اشغال می‌شد تسلط داشتند، اما درختان تاج‌دار بزرگ جایگزین درختان مخروطی شدند زیرا درختان غالب تنها نزدیک به پایان کرتاسه ۶۶ میلیون سال پیش یا حتی بعد از آن، در آغاز پالئوژن بودند. واگرایش نهان‌دانگان علفی بسیار دیرتر رخ داد. با این حال، بسیاری از گیاهان فسیلی قابل تشخیص به‌عنوان متعلق به خانواده‌های مدرن (از جمله راش، بلوط، افرا و ماگنولیا) در اواخر کرتاسه ظاهر شده بودند. گیاهان گل‌دار حدود ۱۲۶ میلیون سال پیش در استرالیا ظاهر شدند. این امر همچنین سن مهره‌داران استرالیایی باستانی را که در آن زمان قاره قطب‌جنوب بود به ۱۲۶–۱۱۰ میلیون سال رساند.