Прояснено происхождение и географическая эволюция саговников

Палеоботаник Марио Коирó из Института палеонтологии Венского университета и его коллеги из Университета Монпелье (Франция) совершили важный прорыв в понимании происхождения и географического распространения саговников. Впервые объединив генетические данные с данными о морфологии листьев как ископаемых, так и современных видов, исследователи построили филогенетическое дерево этих увлекательных и находящихся под угрозой исчезновения растений. Результаты исследования опубликованы в журнале New Phytologist.

Саговники (отряд Cycadales) — эволюционно очень древняя и некогда чрезвычайно разнообразная группа пальмовидных растений, широко распространённая по всему миру во времена динозавров. Сейчас их ареал ограничен субтропическими регионами Земли с низкими широтами, и некоторые из них считаются «живыми ископаемыми».

До сих пор было мало известно о происхождении этих растений, высоко ценимых садоводами и коллекционерами, и путях их эволюционного расселения. Команда Коирó разработала инновационный исследовательский подход, вносящий значительный вклад в прояснение биогеографического распространения саговников.

Современные методы и древние растения

«Мы знали по находкам ископаемых саговников, что в их ареалах за историю Земли должны были происходить драматические изменения», — объясняет палеобиолог Коирó. «Поэтому мы включили в наше исследование данные о морфологии листьев ископаемых и современных видов саговников и объединили их с генетическими данными ныне живущих саговников», — добавляет соавтор Лейла Сейфулла.

Включение ископаемых образцов в исследование имело огромное значение для успешной оценки областей происхождения предков саговников и понимания лежащих в основе эволюционных процессов. С помощью специального метода анализа («байесовское датирование по совокупности доказательств») удалось создать филогенетическое дерево саговников, включая ископаемые находки, и раскрыть важную информацию об их происхождении и биогеографии.

Динамичная история

Исследование показало, что саговники действительно имеют динамичную эволюционную историю распространения: некоторые важные линии вымерли, а другие распространились относительно недавно.

В географическом плане высокие широты как Северного, так и Южного полушарий сыграли важную роль в эволюции саговников.

• Во время карбона саговники возникли на Лавразийском континентальном массиве, соответствующем современным континентам Северного полушария.
• В юрский период их распространение особенно расширилось на Гондвану — континентальный массив, образованный современными континентами Южного полушария. В это же время саговники достигли своего максимального широтного распространения.

«Мы смогли продемонстрировать, что Антарктида и Гренландия, а также ныне исчезнувшие сухопутные мосты были решающими биогеографическими узлами для распространения саговников», — объясняет Коирó.

Глобальное похолодание климата в течение неогена (15 миллионов лет назад) привело к вымиранию саговников в областях с более высокими широтами, что объясняет ограничение их современного ареала субтропиками.

Результаты этого исследования предлагают ценные идеи для изучения биоразнообразия и также имеют значение для усилий по сохранению современных саговников. «Понимая историческую биогеографию саговников, мы получаем ценные знания о географическом режиме видообразования и о тех областях, которые благоприятствуют ему», — говорит Коирó. «Таким образом, наша работа служит руководством для стратегий сохранения, направленных на защиту этих увлекательных и находящихся под угрозой исчезновения растений».