«Самая драматическая эволюционная биогеографическая история, которую я когда-либо видел» — окаменелости растений раскрывают древний «путь побега» из Южной Америки в Азию
Недавно обнаруженные окаменелости в Аргентине свидетельствуют о том, что изменения климата и географии могли вынудить хорошо известные виды молочайных растений мигрировать из южной части Южной Америки в юго-восточную Азию и далее.
Те, кто предпринял длительные путешествия по дороге или на велосипеде, вероятно, извлекли пользу из продукта семейства молочайных — каучука. Семейство молочайных, также известное как Euphorbiaceae, включает экономически значимые растения, такие как каучуковое дерево, клещевина, пуансеттия и маниока. Теперь недавно идентифицированные окаменелости в Аргентине указывают на то, что эти молочайные отправились в собственное путешествие несколько миллионов лет назад.
Согласно исследованию, проведенному Пенсильванским университетом, из-за изменений климата и перемещений земной поверхности за бесчисленные тысячелетия группа молочайных мигрировала за тысячи миль от древней Южной Америки, достигнув Австралии, Азии и некоторых регионов Африки.
Результаты, позволяют предположить, что клада семейства молочайных макаранга-маллотус (MMC), охватывающая общего предка и всех его потомков и долгое время считавшаяся азиатской, возможно, впервые появилась в Южной Америке, когда она еще существовала. часть Гондваны — суперконтинента, который охватывал Южную Америку, Антарктиду и Австралию — прежде чем распространиться по всему миру.
«Наше исследование предоставляет первое прямое ископаемое свидетельство существования молочайных молочай в Гондване в Южной Америке», — сказал Питер Уилф, профессор геолого-геофизических наук в Пенсильванском университете и ведущий автор текущего исследования, отметив, что это открытие противоречит преобладающей идее о том, что MMC развился в Азии. . «Но если они эволюционировали в Азии, как они попали туда, где мы их нашли, в аргентинских породах возрастом 50 миллионов лет? Вместо этого мы думаем, что эти молочай отслеживал перемещение континентов из Южной Америки в Азию, на другой конец света. Вы не можете пойти намного дальше, не покидая планету. Мы видели этот образец во многих других группах растений, которые мы нашли в виде окаменелостей в Южной Америке, таких как каурис, азиатский чинкапин и деревья желтого дерева. В целом это самая драматическая история об эволюционной биогеографии, которую я когда-либо видел».
По словам Уилфа, молочайные хорошо адаптировались к эволюционным вызовам в различных средах.
«Они распространены в тропических лесах Африки, Южной Америки и особенно в Азии, где, если подсчитать количество деревьев на участке, они обычно являются вторым по распространенности типом», — сказал он. «Они составляют большую часть подлеска, который структурно важен для тропического леса и его животного мира. MMC хорошо известен в азиатских тропиках и хорошо заметен вдоль обочин дорог и на выжженных участках. Его растения часто имеют большие зонтиковидные листья, которые дают обильную тень и дают питательные семена для кормления животных».
Семейство молочайных включает более 6000 видов, встречающихся в основном в тропиках, а также в пустынях и зонах с холодным умеренным климатом, и только в MMC насчитывается около 400 видов. Учитывая их распространенность в Юго-Восточной Азии и окаменелости возрастом 23 миллиона лет, ранее обнаруженные в Новой Зеландии, ученые считают MMC группой растений «Старого Света», вероятно, азиатского происхождения. Нынешнее исследование, основанное на окаменелостях, которые более чем в два раза старше новозеландских образцов, предоставляет первое свидетельство происхождения молочая MMC из «Нового Света» и, по словам ученых, добавляет два новых вида в семейство растений.
Уилф и его коллеги из Аргентинского национального совета научных исследований и технологий (CONICET) в Барилоче и Палеонтологического музея Эгидио Феруглио (MEF) и Корнельского университета исследовали 11 окаменелостей листьев и два составных окаменелости соплодия или окаменелости, которые показывают сохранившиеся плоды и прикрепленные к ним семена. к ветвям. Окаменелости были найдены в местечке Лагуна-дель-Хунко в Чубуте, Аргентина, где исследователи десятилетиями собирали окаменелости. Датировка вулканических пород на этом участке указывает на возраст окаменелостей 52 миллиона лет, глобальное теплое время, непосредственно предшествовавшее окончательному разделению Гондваны.
Ученые изучили подробные характеристики листьев и плодов и сравнили их с живыми экземплярами. Они также сделали компьютерную томографию соплодий в Центре количественной визуализации штата Пенсильвания. Сканирование зафиксировало изменения плотности в камне и преобразовало их в трехмерные изображения, которые исследователи использовали для изучения особенностей плодов, включая крошечные парные семена внутри плодов, которые были едва видны на поверхности.
Исследователи обнаружили, что характеристики ископаемых плодов и листьев сегодня можно найти только у молочая MMC, идентифицируя их как два новых вида. Они назвали соплодия в честь покойного Родольфо Магина Казамикела, аргентинского палеонтолога и антрополога, который собрал один из образцов, возможно, еще в 1950-х годах, а виды листьев — в честь Кирка Джонсона, палеоботаника и директора Сант Смитсоновского национального музея естественной природы. История, которая обнаружила первую из окаменелостей листьев в 1990-х годах.
«MMC широко распространены, но до этого исследования никогда не было обнаружено, что они растут естественным образом в Америке», — сказал Уилф. «Это первый случай, когда MMC была надежно задокументирована где-либо в Западном полушарии в прошлом или настоящем».
По словам Уилфа, окаменелости рассказывают историю об изменениях окружающей среды, тектонике плит и биогеографии или распространении растений и животных по всему миру. По его словам, растения, вероятно, возникли и развивались в Гондване и начали отступать по мере того, как климат становился все суше и холоднее на протяжении миллионов лет, вымирая в Антарктиде и Южной Америке, но, по-видимому, выживая в Австралии.
В то же время тектоника плит разрывала на части суперконтинент Гондвана. По словам исследователей, Австралия отделилась от Антарктиды более 40 миллионов лет назад и столкнулась с Юго-Восточной Азией 25 миллионов лет назад, в результате чего требовательные к воде растения попали в Новую Гвинею и тропические леса Юго-Восточной Азии.
«Мы снова и снова видели, что можем проследить значительное количество растений тропических лесов Австралии и Азии вплоть до Аргентины и Западной Гондваны», — сказал Уилф. «Эти окаменелости говорят нам, как растения реагируют на изменения окружающей среды. Если вы дадите им время и путь отхода, как Австралия, переместившаяся из антарктических широт в Азию, они смогут перемещаться по миру в соответствии с предпочитаемой средой и процветать. Вырубка лесов и изменения окружающей среды сегодня, в том числе в Юго-Восточной Азии, где живут выжившие деревья Гондваны, происходят в 100–1000 раз быстрее, чем миллионы лет назад, а пути отступления превратились в города и сельское хозяйство. Эти окаменелости служат предупреждением из далекого прошлого о том, что мир природы, на который мы полагаемся, чрезвычайно устойчив, но не может идти в ногу с нами. Еще не поздно действовать и избегать худших результатов».
Комментарии
Отправить комментарий