ПИЛОК ІЗ ГЛИБИН МІЛЬЙОНОЛІТЬ

Вчені дипутують про час виникнення і предків квіткових рослин,які панують сьогодні на Землі. Джерело ілюстрації: starkeayresgc.wordpress.com

Андрій М. ЗАМОРОКА

Коли у 1956-му році Роберт В. Браун описав свого “ботанічного археоптерикса” – Санміґелію Левіса (Sanmiguelia lewisii Brown, 1956) із пізньотріасових відкладів Техасу (220 мільйоноліть назад), то здавалося, що давню дилему, йменовану “жахливою таємницею Дарвіна” – час виникнення покритонасінних рослин, було вирішено. Одначе, це тільки був початок гарячих дебатів та бродінь, адже деякі з палеоботаніків сумнівалися у приналежності Санміґелії до квіткових, оскільки достовірні знахідки останніх датуються лише початком крейдового періоду – 120-130 мільйоноліть назад… Відтак, маятник наукових візій з цього приводу періодично хитається то у сторону пермсько-тріасового то юрсько-крейдового періодів їх виникнення. Сьогодні, видається, він знову на стороні прихильників тріасової гіпотези, про це, власне, мова й піде далі…

Проблемою у встановленні приблизного часу виникнення квіткових рослин є нестача матеріальних доказів – їх викопних решток. А значна частина палеонтологічних знахідок, у зв’язку із їх фраґментованістю та неповнотою, може трактуватися у різні способи і породжувати гострі дискусії стосовно їх таксономії. Розвиток молекулярних методів досліджень вніс свою лепту у цю полеміку – ґенетичні аналізи показали, що квіткові рослини виникли не пізніше кінця тріасового періоду (230-220 мільйоноліть назад). Це виглядає дуже логічно, адже багато однакових родів і родин покритонасінних розповсюджені на віддалених один від іншого континентах і островах, які утворилися після розпаду Пангеї – суперматерика, що трапилось понад 100 мільйоноліть тому. Одначе, результати ґенетичних досліджень можна інтерпретувати лише як додаткові відомості, адже у механізмі молекулярного годинника застосовуються калібрування саме за скам’янілими рештками… Тобто, дилема полягає у відсутності повноцінних скам’янілостей, на яких можна було б ґрунтувати розрахунки часу виникнення квіткових методами молекулярної біології…

Кожен вид рослин має неповторну форму пилкових зерен, що дозволяє дуже точно їх розрізняти. Джерело ілюстрації: madliam.blogspot.com

Варіантом вирішення проблеми зі скам’янілими рештками покритонасінних стало вивчення скам’янілого квіткового пилку. Справа в тому, що його мізерні розміри забезпечують перенесення вітром на значні відстані, а осідаючи на водній поверхні озер та боліт, пилок тоне, консервуючись у мулі на сотні мільйонів років. Тим паче, що він у голонасінних та у квіткових добре відрізняється за зовнішньою будовою. Таким чином, науковці розпочали пошуки пилку древніх квітів і встановили, що у відкладах крейдового періоду він присутній у великій кількості і повсюдно, проте у давніший – юрський період, пилок покритонасінних є рідкісним. Ці поодинокі знахідки, часом, спричинювали цілковите їх несприйняття у вузьких колах фахівців, трактуючись як забруднення, помилкове датування, пилок голонасінних, тощо.

Скам'янілі пилкові зерна із тріасових відкладів Швейцарії. Джерело ілюстрації: Hochuli and all., 2013

Злам наступив у 2004-му році, коли дослідники із Цюриху та Лондону опублікували дослідження пилку із тріасових відкладів у Баренцовому Морі біля берегів Норвеґії, де вони виявили пилок дуже схожий на такий у покритонасінних. А цьогоріч, вони опублікували результати дослідження пилку із тріасових відкладів, добутих на півночі Швейцарії. Особливістю знайденого пилку є те, що у нього типова для покритонасінних будова – це решетоподібний зовнішній покрив та наявність однієї глибокої щілини на пилковому зерні. Одначе, найбільш важливою ознакою є те, що зовнішній решетоподібний покрив або екзина приєднана до внутрішнього або інтини за допомогою особливих стовпчастих виростів – колюмел. Така будова пилкового зерна дуже сильно відрізняє квіткові рослини від голонасінних, будучи пристосуванням до кращого перенесення вітром, адже площа його поверхні збільшується в багато разів. Фактично, знайдений середньотріасовий пилок за своєю анатомією не відрізняється від сучасного. Граючи на випередження, автори дослідження зазначають, що забруднення зразків сучасним пилком виключене, адже у процесі скам’яніння викопні зразки були сплющені.

Скам'янілі пилкові зерна із тріасових відкладів Швейцарії. Джерело ілюстрації: Hochuli and all., 2013

У світлі цих результатів стає зрозумілим, що покритонасінні, такими якими ми їх знаємо, уже існували у середині тріасового періоду. А час їхнього виникнення посувається далі у глибину мільйоноліть щонайменше до початку самого тріасу або ж кінця перму. Ймовірно, що вони еволюціонували одночасно із голонасінними, а їх предками були давно вимерлі насінні папороті… Проте, цілковито невідомим залишається факт, яка роль була відведена цим рослинам у древніх екосистемах. Вчені зауважують, що з-поміж чисельного пилку голонасінних і спор папоротей, пилок квіткових становить не більше одного відсотка. Тобто, у місцях, де відбувалась консервація пилку, покритонасінні або не зростали взагалі, або їх частка була вкрай мізерною. У якості однієї із гіпотез, припускається, що вони еволюціонували у високогір’ях, а пилок широко розносився вітром на сотні кілометрів довкола. Декотрі сучасні гіпотези вважають, що роль покритонасінних у палеоекосистемах з голонасінних і папоротей була марґінальною, тобто, вони оселялись на згарищах, вітровалах, рінях, селях тощо. А раптова їх диверсифікація у ранній крейді пов’язана із виникненням мутуалізму із бульбочковими бактеріями, які забезпечили нормальне азотне живлення квіткових.

У сухому підсумку, нові результати доводять древність покритонасінних рослин і спонукають науковців ретельніше вести пошукування як мікро-, так і макроскам’янілостей з метою остаточного вирішення питання про походження квіткових.

Слідкуйте за публікаціями Станіславівського натураліста у соціальних мережах: Facebook Вконтакті та Livejournal

Інші статті за цією темою:

admin Written by:

One Comment

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *