Ископаемая находка в Калифорнии переворачивает естественную историю саговников
Саговники, группа голосеменных растений, которые могут напоминать миниатюрные пальмы (например, популярная комнатная пальма саговая), долгое время считались «живыми ископаемыми», группой, которая минимально эволюционировала со времен динозавров. Теперь хорошо сохранившийся конус пыльцы возрастом 80 миллионов лет, обнаруженный в Калифорнии, переписал научное понимание растений.
«Саговники малоизвестны, но составляют значительную часть разнообразия растений, составляя около 25% всех голосеменных», — сказал ведущий автор Андрес Эльгорриага, научный сотрудник Департамента экологии и эволюционной биологии Калифорнийского университета и Института биоразнообразия Калифорнийского университета. Музей естественной истории.
«Саговники — это растения с толстыми стеблями и невысоким ростом, с толстыми, похожими на пальму листьями наверху. Они производят шишки, похожие на сосновые шишки, и родственны другим семенным растениям, которые также не дают цветов, таким как гинкго и обезьяна. дерево-головоломка. Но они также находятся под угрозой исчезновения, с самым высоким уровнем опасности среди всех групп растений. Незаконный оборот саговников также является серьезной проблемой».
Несмотря на их важность, отсутствие ископаемых свидетельств и многолетняя путаница в отношении того, как классифицировать некоторые ископаемые образцы, привели к туманному научному пониманию эволюционной истории растений . Одна известная идея заключалась в том, что современные саговники почти идентичны своим доисторическим предкам.
Трехмерная реконструкция конуса, в которой различные ткани были сначала сделаны прозрачными, а затем удалены цифровым способом, чтобы лучше понять его внутреннюю анатомию. Зеленый: чешуя конуса; Желтый: пыльцевые мешочки; Синий: сосудистая ткань. Предоставлено: Канзасский университет.
«Преобладающее мнение состоит в том, что саговники не сильно изменились за прошедшее время», — сказал соавтор Брайан Аткинсон, доцент кафедры экологии и эволюционной биологии и куратор палеоботаники в Институте биоразнообразия и Музее естественной истории Калифорнийского университета.
«Но летопись окаменелостей саговников плохо изучена, и многие вещи, которые были названы саговниками, оказались вовсе не саговниками. Здесь у нас есть трехмерно сохранившаяся шишка, явно относящаяся к саговникам, потому что она имеет внутреннюю анатомию и пыльцу. зерна, типичные для этой группы. Однако внешняя морфология этого конуса пыльцы отличается от современных современных саговников. Это открытие предполагает, что саговники на самом деле не являются «живыми ископаемыми» и, вероятно, имеют более динамичную эволюционную историю, чем считалось ранее».
По словам исследователей KU, их анализ конуса перминерализованной пыльцы возрастом 80 миллионов лет, обнаруженного в кампанской формации сланца Хольц, расположенной в каньоне Сильверадо, Калифорния, дает более точную естественную историю саговника — историю, в которой растения диверсифицировались в течение мелового периода.
«Благодаря такого рода открытиям мы понимаем, что в то время были саговники, которые действительно отличались от современных по размеру, количеству пыльцевых мешочков и многим другим», — сказал Элгорриага. «Возможно, мы не нашли так много окаменелостей саговников — или, может быть, мы находим их, но мы просто не узнаем их, потому что они сильно отличались от того, какими они являются сегодня. Это не «живые ископаемые». Раньше они были другими».
Чтобы выполнить свой анализ, Элгорриага и Аткинсон изучили архитектуру конуса образца, анатомические детали и организацию сосудистой сети, используя серийные срезы, сканирующую электронную микроскопию и 3D-реконструкцию. Они также провели серию эволюционных анализов, чтобы поместить окаменелость в генеалогическое древо саговников.
Частично полагаясь на форму чешуек шишек, пыльцы и пыльцевых мешочков, они отнесли древнее растение к Skyttegaardia, недавно описанному роду , основанному на изолированных чешуях шишек, найденных в Дании и датируемых ранним меловым периодом (около 125 миллионов лет назад). Кроме того, они устраняют некоторые первоначальные сомнения относительно принадлежности нового рода к группе саговниковых.
«Трехмерная реконструкция была поразительной, потому что у нее было только два пыльцевых мешочка на чешуйку конуса, а форма этой чешуи конуса напомнила нам окаменелость, описанную в Скандинавии под названием Skyttegaardia», — сказал Аткинсон. «Было много общего, но оригинал в Скандинавии был описан только в 2021 году на основе изолированных чешуек шишек. Они осторожно исследовали идею о том, что окаменелость принадлежала саговнику, но не могли твердо заключить это, прежде всего потому, что у него было только два пыльцевых мешка на шишку. в масштабе, в то время как у современных саговников их от 20 до 700. Большинство конусов пыльцы саговников довольно большие, в то время как это ископаемое было всего полсантиметра в длину».
Получив дополнительную информацию от нового ископаемого растения, исследователи КУ были «достаточно уверены» в своем филогенетическом анализе , показывающем положительную связь Skyttegaardia с саговниками .
Исследователи сказали, что их описание первобытного растения показывает, как палеоботаника может рассказать нам больше о том, как природа работает в глубоком прошлом.
«Это показывает нам, что информация, которую мы собираем из летописи окаменелостей, сильно влияет на наше понимание закономерностей эволюции», — сказал Аткинсон. «Время, так же как и окаменелости, может раскрыть информацию, которая не очевидна при изучении только живых растений или организмов. Это тематическое исследование является отличным примером того, как окаменелости могут способствовать нашему пониманию эволюции в течение длительных периодов времени».
Комментарии