Окаменелости отбрасывают назад происхождение ключевых групп растений на миллионы лет

Палеоботаники, исследующие место у Мертвого моря, обнаружили удивительную связь между сегодняшними хвойными лесами в Южном полушарии и невообразимо отдаленным временем, разорванным глобальным катаклизмом. Изысканно сохранившиеся окаменелости растений показывают подокарпы, группу древних вечнозеленых растений, включающую древесину Желтого дерева Южной Африки (Podocarpus latifolius)  и красную сосну Новой Зеландии, которые процветали в Пермский период более 250 миллионов лет назад.

Это на десятки миллионов лет раньше, чем предполагалось, и это показывает, что ранние подокарпы пережили «великое вымирание» в конце Пермского периода, худшее массовое вымирание, когда-либо известное на планете. 


Эта окаменелая веточка подокарпового хвойного дерева восходит к пермскому,
намного раньше, чем ожидалось

© BLOMENKEMPER ET AL., SCIENCE, 362/1414 (2018)

Об этом сообщается в журнале Science на этой неделе , и окаменелости отбрасывают происхождение не только подокарпов , но и групп семенных папоротников и цикадоподобных растений. Помимо изменения представлений об эволюции растений, открытия поддерживают 45-летнюю идею о том, что тропики служат «колыбелью» эволюции. «Это захватывающая статья», — говорит Дуглас Солтис, биолог по эволюции растений в Университете Флориды (UF) в Гейнсвилле. Раскрывая богатство пермских тропиков, он добавляет: «Полученные данные могут также помочь исследователям решить, где искать важные ископаемые открытия».

В перми, от 299 млн. До 251 млн. Лет назад, суши Земли слились в суперконтинент, создав более прохладный и сухой климат. Синапсиды, считавшиеся древними предшественниками млекопитающих, и зауропсиды, предки рептилий и птиц, бродили по ландшафту. Простые семенные растения уже появились на сцене. Генеалогические деревья, реконструированные из геномов живых растений, позволяют предположить, что более сложные группы растений могли также эволюционировать во время перми, но найти хорошо сохранившиеся окаменелости растений с того времени было трудно.

Около 50 лет назад немецкий геолог описал формацию Умм Ирна, серию осадочных слоев, обнаженных вдоль побережья Иордании Мертвого моря. Работая на этом месте в начале 2000-х годов, палеонтолог Абдалла Абу Хамад, в настоящее время работающий в Иорданском университете в Аммане, обнаружил некоторые прекрасно сохранившиеся растения из пермских болот и более сухих низменностей.

Переехав в Мюнстерский университет в Германии для получения степени доктора философии, он объединился с палеоботаниками, чтобы проанализировать сотни вновь собранных окаменелостей растений, включая листья, стебли и репродуктивные органы. Многие окаменелости сохраняют кутикулу древних растений, восковой поверхностный слой, который улавливает мелкие элементы, такие как поры листьев, называемые устьицами. Это позволило команде идентифицировать многие растения.


Освобжденная от камня сильной кислотой, этот окаменелая ветвь
сохраняет достаточно деталей, чтобы идентифицировать его как семенник папоротника
© BLOMENKEMPER ET AL., SCIENCE, 362/1414 (2018)

«Сначала мы не могли поверить своим глазам», — вспоминает Бенджамин Бомфлер, соавтор исследования в университете Мюнстера. Многие растения, как думали, получили свое начало позже в мезозое, период, когда правили динозавры. Наряду с подокарпами, они идентифицировали користоспермы, семенные папоротники, распространенные в эпоху динозавров, но вымершие в настоящее время, и цикадоподобные Bennettitales, еще одну вымершую группу, имеющую цветоподобные репродуктивные структуры.

Такие находки могут помочь решить текущие дебаты о том, почему в тропиках больше видов, чем в более холодных широтах. Некоторые предполагают, что виды происходят из многих широт, но более склонны к диверсификации в тропиках, с более продолжительными сезонами роста, более высокими ливнями и температурами и другими особенностями. Но другая теория предполагает, что большинство видов растений и животных на самом деле получили свое начало вблизи экватора, что делает низкие широты эволюционной «колыбелью», из которой некоторые виды мигрируют на север и юг. Новая работа «поддерживает идею колыбели эволюции», говорит Бомфлер. Филип Мэннион, палеонтолог из Имперского колледжа в Лондоне, согласен с этим, но говорит, что дело до конца не урегулировано. «Наша выборка окаменелостей чрезвычайно неоднородна в геологическом времени и пространстве», — предупреждает он.

Непонятно, как вновь обретенные пермские растения пережили великое вымирание, 100 000-летний период, когда по причинам, которые до сих пор неясны, исчезло 90% морской жизни и 70% жизни на суше. Но их присутствие в Пермском периоде повышает вероятность того, что другие группы растений, которые, как считалось, имели более позднее происхождение, возникли тогда и в тропиках, говорит эволюционный биолог растений UF Памела Солтис. Если эти отобранные растения пережили массовое вымирание, она говорит: «Возможно, сообщества, которые они поддерживали, могли быть также более стабильными».

Источник: sciencemag.org

Комментарии: (0)

Пока комментариев нет, вы можете стать первым!