Muinaismetsän salaisuus

Kukkakasvit ovat nykyään yksi maapallon laajimmalle levinneistä kasviryhmistä, mutta niiden kehitys saattoi edetä pidemmälle jo paljon aiemmin kuin tutkijat ovat arvioineet.

New Mexicosta löydetty poikkeuksellinen fossiiliaineisto viittaa siihen, että kukkakasvit muodostivat monimuotoisia metsäyhteisöjä ja tuottivat suhteellisen suuria siemeniä ja hedelmiä jo kauan ennen suurta joukkosukupuuttoa, joka muutti maapallon elämää.

Löytö tarjoaa uuden näkökulman muinaisten metsien kehitykseen ja kukkakasvien monimuotoistumiseen.

Muinaismetsä säilyi tulivuoren tuhkassa

Löytö on peräisin Dori’s Tuff -nimisestä fossiilikerrostumasta, joka kuuluu New Mexicossa sijaitsevaan Jose Creek -muodostumaan. Tutkijoiden arvion mukaan aineisto on noin 74,6 miljoonaa vuotta vanhaa, joten se ajoittuu liitukauden loppupuolelle.

Tulivuorenpurkaus peitti alueen tuhkalla ja säilytti ympäröivästä kasvillisuudesta poikkeuksellisen yksityiskohtaisen tallenteen. Monet fossiilikerrostumat sisältävät jokien kuljettamia tai järvien pohjalle kerääntyneitä kasvinosia, mutta tämä löytöalue säilyttää suuren osan muinaisesta maisemasta lähes alkuperäisessä järjestyksessään.

Tuhkakerrostuma ulottuu noin 1,2 kilometrin matkalle. Sen ansiosta tutkijat voivat tarkastella kasvijäänteitä laajalta alueelta, jolla metsä aikoinaan kasvoi. Tuhannet fossiloituneet lehdet, kukat, siemenet, hedelmät ja muut kasvinosat kertovat ennen hautautumista vallinneesta kasvilajistosta.

Koska tuhka laskeutui suhteellisen nopeasti, kerrostuma tarjoaa lähes tilannekuvan muinaisesta ekosysteemistä. Tutkijat voivat selvittää, miten eri kasvit kasvoivat rinnakkain, sen sijaan että he joutuisivat turvautumaan eri paikoista kerättyihin, toisistaan irrallisiin fossiileihin.

Kukkakasvit kukoistivat jo liitukaudella

Kukkakasvit eli koppisiemeniset (angiospermit) ilmestyivät maapallolle jo paljon aiemmin, noin 135 miljoonaa vuotta sitten. Varhaiset lajit olivat usein melko pieniä, ja niiden siemenet pystyivät leviämään suhteellisen vähäisellä avustuksella.

Tutkijat ovat perinteisesti pitäneet liitukauden loppupuolta aikana, jolloin kukkakasvien ekologinen merkitys oli vielä monilla alueilla rajallinen. Tämän näkemyksen mukaan niiden laaja yleistyminen ja hallitseva asema kehittyivät merkittävästi vasta noin 66 miljoonaa vuotta sitten tapahtuneen joukkosukupuuton jälkeen.

New Mexicon fossiilit haastavat tämän yksinkertaistetun aikajanan. Säilyneessä kasviyhteisössä oli kookkaita kukkakasvipuita, joiden joukossa oli laakerikasvien ja palmujen sukulaisia. Niiden rinnalla kasvoi vanhempiin kasviryhmiin kuuluvia saniaisia ja havupuita.

Löytö osoittaa, että kukkakasvit olivat jo tuolloin merkittävä osa ainakin joidenkin alueiden metsäekosysteemejä. Tämä ei tarkoita, että kaikkialla olisi kasvanut samanlaisia metsiä, mutta se viittaa siihen, että muinaiset kasviyhteisöt olivat kehittyneempiä ja monimuotoisempia kuin aiemmin on ajateltu.

Siemenet ja hedelmät paljastavat merkittävän eron

Yksi tutkimuksen huomattavimmista havainnoista liittyy siementen ja hedelmien kokoon. Kasvitieteessä käytetään termiä diaspori kuvaamaan siementä ja siihen liittyviä rakenteita, jotka auttavat sitä leviämään uusille kasvupaikoille.

Monilla muilla liitukauden loppupuolen fossiilialueilla nämä rakenteet olivat yleensä hyvin pieniä, suunnilleen pikkuruisten siementen kokoisia. New Mexicon kerrostumassa niiden keskimääräinen koko vastasi sen sijaan suurta mustikkaa. Tutkijoiden mukaan tilavuusero oli yli satakertainen.

Fossiiliaineistossa oli lähes 80 erilaista tällaista rakennetta, joista useat olivat noin 2,5 senttimetrin pituisia. Monimuotoisuus viittaa siihen, että kukkakasvit olivat jo tuolloin kehittäneet monenlaisia lisääntymis- ja leviämisstrategioita.

Suurten siementen ja hedelmien tuottaminen vaatii kasvilta enemmän resursseja. Suuremmat ravintovarastot voivat auttaa taimen varhaista kasvua, ja siementä ympäröivät rakenteet voivat vaikuttaa siihen, miten se leviää. Fossiilit tarjoavat siten arvokasta tietoa kasvien ekologisista sopeumista muinaisella maapallolla.

Mitä fossiilit kertovat kasvien evoluutiosta?

Tutkimus julkaistiin Science-lehdessä 25. kesäkuuta 2026. Sitä johti Jaemin Lee, ja siihen osallistui tutkijoita muun muassa Kalifornian yliopistosta Berkeleyssä.

Tulokset haastavat käsityksen, jonka mukaan kukkakasvien myöhempi valta-asema olisi perustunut ensisijaisesti liitukauden lopun joukkosukupuuton jälkeisiin ekologisiin muutoksiin. Ainakin New Mexicon muinaisessa metsässä lisääntymisrakenteiden huomattava monimuotoisuus oli kehittynyt jo miljoonia vuosia aiemmin.

Fossiilit eivät kuitenkaan kerro varmasti, miksi suuremmat siemenet ja hedelmät kehittyivät. Taustalla saattoi olla useita ympäristöön ja ekologiaan liittyviä tekijöitä, ja eri kasviryhmät ovat voineet kulkea erilaisia evolutiivisia kehityspolkuja. Muilta fossiilialueilta saatava lisänäyttö auttaa selvittämään, kuinka laajalle havaitut piirteet olivat levinneet.

New Mexicon fossiilikerrostuma tarjoaa arvokkaan katsauksen metsään, joka eli noin 74,6 miljoonaa vuotta sitten. Se ei selitä kokonaan kukkakasvien nousua, mutta tarkentaa niiden kehityksen aikajanaa ja herättää uusia kysymyksiä niiden evoluutiosta.

Tulevat löydöt voivat paljastaa, kuinka yleisiä tällaiset varhaiset metsäyhteisöt olivat ja millaiset ympäristöolosuhteet vaikuttivat nykyisin tuntemamme kukkakasvien monimuotoisuuden syntyyn.