Молекулярные часы отстают от патагонских ископаемых растений

Молекулярные часы, основанные на изменениях генетического материала, указывают на значительно более молодой возраст для множества растений, найденных в виде окаменелостей в южной Аргентине, по сравнению с точными геологическими датировками этих ископаемых. К такому выводу пришли геологи, изучившие недавние палеоботанические открытия в Патагонии.

Это открытие указывает на серьёзные систематические ошибки в молекулярных часах — методе, широко используемом для датировки многих групп живых организмов. Оно также прямо опровергает популярную идею о том, как большинство растений и животных Южного полушария приобрели свои современные ареалы.

Конфликт методов датировки

• Геологическая датировка окаменелостей (радиоизотопный анализ) даёт абсолютный возраст с погрешностью менее 0.05%.
• Молекулярные часы используют скорости молекулярных изменений и калибровку по известным окаменелостям для построения "дерева времени", оценивающего, когда произошли эволюционные события. Этот метод позволяет датировать организмы с плохой или отсутствующей летописью окаменелостей.

"Палеонтология и молекулярные часы давно состоят в непростых отношениях", — говорит палеоботаник Питер Уилф. — "Здесь мы обнаружили обратную ситуацию: окаменелости оказались намного старше дат, полученных по молекулярным часам. В этом случае мы можем определённо сказать, что часы ошибаются. Окаменелости это доказывают".

Анализ патагонских окаменелостей

Уилф и Игнасио Эскапа проанализировали 19 ископаемых линий растений (папоротники, саговники, хвойные и цветковые) из Патагонии и сравнили их возраст с данными молекулярных часов. Они обнаружили, что большинство геологических дат значительно старше молекулярных, за исключением случаев, когда предыдущая калибровка часов уже использовала очень близкородственную окаменелость.

Все изученные окаменелости представляют растения, жившие на суперконтиненте Гондвана на последнем этапе его существования.

Последствия для биогеографии

Исследование затрагивает ключевой вопрос: как объяснить разорванные ареалы многих групп растений и животных на южных континентах, разделённых океанами?

• Викариантная биогеография объясняет это распадом Гондваны и последующим разделением организмов, живших на её фрагментах.
• Молекулярные "деревья времени" часто указывают, что многие эволюционные события произошли уже после окончательного распада Гондваны (~45 млн лет назад), что требует объяснения в виде расселения через океаны.

"Однако мы видим, что классические растения Южного полушария, такие как араукарии, обитающие сейчас в Южной Америке и Австралазии, жили на Гондване задолго до её распада", — отмечает Уилф. — "Для объяснения их прошлого и нынешнего распространения не требуется пересечение океанов... хотя расселение, вероятно, всё же играло важную, но меньшую роль, чем считалось".

Причины ошибок и значение открытия

Исследователи предполагают, что систематическое "омоложение" молекулярных дат может быть связано с:

• Пропуском известных окаменелостей в исследованиях.
• Слишком консервативными правилами размещения окаменелостей на "дереве жизни" для калибровки.

Неточность молекулярных часов в этом случае ставит под сомнение точность датировок для многих других организмов. Работа подчёркивает важность поиска новых окаменелостей и необходимость междисциплинарного диалога.

"Открытие и описание новых окаменелостей вместе с реальными междисциплинарными усилиями — возможно, лучший способ выработать ясный консенсус по этому важному вопросу эволюции жизни", — заключает Эскапа.