Находка в Калифорнии меняет представление об эволюции саговников
Саговники (Cycads) — группа голосеменных растений, напоминающих миниатюрные пальмы (как популярное комнатное растение саговая пальма), — долгое время считались «живыми ископаемыми», почти не менявшимися со времён динозавров. Однако прекрасно сохранившаяся 80-миллионолетняя пыльцевая шишка, найденная в Калифорнии, изменила научное понимание эволюции этих растений.
Исследование палеоботаников из Университета Канзаса опубликовано в журнале New Phytologist.
«Саговники составляют около 25% всех голосеменных растений, но они находятся под наибольшей угрозой исчезновения среди всех групп растений», — сказал ведущий автор Андрес Эльгорриага.
Несмотря на их значимость, скудная летопись окаменелостей и путаница в классификации привели к неясному пониманию их эволюционной истории. Ранее доминировала идея, что современные саговники почти идентичны своим доисторическим предкам.
«Господствующая точка зрения заключается в том, что саговники мало менялись в глубоком времени, — сказал соавтор Брайан Аткинсон. — Но здесь у нас есть трёхмерно сохранившаяся шишка, чья внутренняя анатомия и пыльцевые зёрна типичны для этой группы. Однако её внешняя морфология отличается от современных саговников. Это говорит о том, что они не являются "живыми ископаемыми" и, вероятно, имеют более динамичную эволюционную историю».
Анализ окаменелой перминерализованной пыльцевой шишки, найденной в кампанской формации Хольц-Шейл (Калифорния), указывает на более точную историю: растения диверсифицировались в меловом периоде.
«Мы понимаем, что в то время существовали саговники, сильно отличавшиеся от современных размерами, количеством пыльцевых мешков и многим другим», — отметил Эльгорриага.
Для анализа учёные изучили архитектуру, анатомические детали и организацию проводящей системы шишки, используя серийные срезы, сканирующую электронную микроскопию и 3D-реконструкцию. Также были проведены эволюционные анализы для размещения окаменелости на филогенетическом древе саговников.
Основываясь на форме чешуй шишки, пыльцы и пыльцевых мешков, растение отнесли к роду Skyttegaardia — недавно описанному роду, основанному на изолированных чешуйках из Дании возрастом около 125 млн лет. Новая находка помогла развеять сомнения в принадлежности этого рода к саговникам.
«3D-реконструкция была поразительной: у шишки было всего два пыльцевых мешка на чешуйку, — сказал Аткинсон. — Это напомнило нам об ископаемом из Скандинавии. Но у современных саговников от 20 до 700 пыльцевых мешков на чешуйку, а их шишки обычно крупные, тогда как эта окаменелость была длиной всего полсантиметра».
Дополнительные данные позволили исследователям с уверенностью показать в филогенетическом анализе родство Skyttegaardia с саговниками.
«Эта работа демонстрирует, как палеоботаника раскрывает работу природы в глубоком времени. Ископаемые дают понимание эволюционных паттернов, которое невозможно получить, изучая только современные организмы», — заключил Аткинсон.