ANGIOSPERMS HELPED PUT THE RAIN IN THE RAINFORESTS: THE IMPACT OF PLANT PHYSIOLOGICAL EVOLUTION ON TROPICAL BIODIVERSITY1

摘要

The recycling of transpired water is well known to be an important source of rainfall, particularly in the tropics, and angiosperms have transpiration capacities higher than any other plants throughout evolutionary history. Thus, the evolution and rise to ecological dominance of flowering plants are proposed to have strongly altered climate. Transpiration capacity is closely correlated with leaf vein density, and the average vein density of angiosperm leaves is four times greater than that of all other plants, living or extinct. A rapid transition to high vein densities occurred separately in three or more flowering plant lineages about 100 million years ago. Climate modeling of the impact of this physiological revolution indicates that the tropics would be hotter, drier, and more seasonal in the absence of the angiosperms, and the overall area of tropical rainforest would decline substantially. Because angiosperm diversity is influenced by rainforest area and by precipitation abundance and evenness, the high diversity of angiosperms is partially a product of a positive feedback loop with the climate modifications initiated by the angiosperms themselves. Lineage diversifications among vertebrate and invertebrate animals and nonangiospermous plants in the wake of the angiosperm radiation may be tied to the unprecedented impact of angiosperms on climate.%El reciclaje de agua transpirada es bien conocida por ser una importante fuente de precipitaciones, especialmente en el trópico, y los angiospermas tienen la capacidad de transpiración más alta de la historia evolutiva. Por consiguiente, se propone que la evolución y el ascenso de angiospermas a una posición de dominancia ecológica ha alterado fuertemente el clima. La capacidad de transpiración está estrechamente relacionada con la densidad vascular de las hojas y la densidad vascular media de las hojas angiospérmicas es cuatro veces mayor que del resto de plantas, vivas o extinguidas. Hace unos 100 millones de años tuvo lugar, de forma separada, una rápida transición hacia altas densidades vasculares en tres o más linajes de angiospermas. La modelización climática del impacto de esta revolución fisiológica indica que los trópicos serían más calientes, secos, y más estacionales sin los angiospermas, con una consiguiente reducción sustancial de las áreas de selva lluviosa. La gran diversidad de angiospermas es, parcialmente, un producto de las modificaciones climáticas iniciadas por los propios angiospermas, debido a que la diversidad de angiospermas es facilitada por el área de selva lluviosa y por la abundancia y regularidad de precipitaciones. La diversificación de un número significativo de linajes entre animales vertebrados e invertebrados y plantas no angiospérmicas en pos de la radiación angiospérmica podría ser el resultado del impacto sin precedentes de los angiospermas sobre el clima.