Крупное семейство цветковых растений оказалось на 150 миллионов лет старше, чем считалось

Согласно новому исследованию, опубликованному в Trends in Plant Science, крупная группа цветковых растений, существующая до сих пор, появилась на 150 миллионов лет раньше, чем предполагалось. Это означает, что цветковые растения существовали примерно за 50 миллионов лет до динозавров.

Речь идёт о семействе крушиновых (Rhamnaceae) — деревьях, кустарниках и лианах, распространённых по всему миру. Открытие стало результатом применения методов молекулярных часов к данным о 100-миллионолетних цветках. Теперь известно, что Rhamnaceae возникли более 250 миллионов лет назад.

Распространённое семейство

Сегодня семейство крушиновых распространено в Африке, Австралии, Северной и Южной Америке, Азии и Европе. К нему относится важный плод ююба (китайский финик). Другие виды используются в декоративном садоводстве, как источники лекарств, древесины, красителей и для обогащения почвы азотом.

Недавно в янтаре из Мьянмы возрастом более 100 миллионов лет были найдены цветущие побеги кустарника Phylica, ныне произрастающего только в Южной Африке.

Совместно с молекулярным генетиком Тяньхуа Хэ из Университета Мердока мы показали, что эти новые окаменелости Phylica можно использовать для отслеживания происхождения семейства Rhamnaceae почти 260 миллионов лет назад.

Мы сравнили ДНК современных растений Phylica со скоростью изменения ДНК за последние 120 миллионов лет, чтобы установить молекулярные часы для всего семейства.

Старше, чем можно было представить

Ранее считалось, что Phylica эволюционировала около 20 миллионов лет назад, а Rhamnaceae — около 100 миллионов лет назад. Новые датировки оказались намного древнее. Поскольку Rhamnaceae даже не считается древним членом цветковых растений, это означает, что они возникли более 300 миллионов лет назад — примерно за 50 миллионов лет до появления динозавров.

Миграция через древние континенты

Данные об эволюционной истории растения показывают, что Phylica, вероятно, мигрировала с мыса Доброй Надежды на Мадагаскар, а затем на крайний север Индии (ныне под Гималаями), которые были соединены 120 миллионов лет назад.

Затем Индия отделилась и дрейфовала на север, пока не столкнулась с Азией. Крайний северо-восточный участок, известный как Бирманская тектоническая плита, стал Мьянмой около 60 миллионов лет назад. Смола, возможно, вытекшая из повреждённых огнём хвойных деревьев, покрыла цветы Phylica и сохранила их в янтаре, пока Индия ещё была соединена с Мадагаскаром.

Сформировано огнём

Растительность, в которой эволюционировали Rhamnaceae, вероятно, регулярно подвергалась пожарам. Первой подсказкой стал уголь, найденный исследователями вместе с окаменелостями Phylica в янтаре.

Второй — почти все современные виды подсемейства Phylica имеют твёрдые семена, для прорастания которых требуется воздействие огня.

Оценка огнезависимых признаков у множества современных видов и их наложение на эволюционное дерево с помощью метода реконструкции предковых признаков показали высокую вероятность того, что самый ранний предок Rhamnaceae был адаптирован к пожарам и производил твёрдые семена.

Изучая эволюционную историю адаптаций к огню у банксий (65 миллионов лет), протей, сосен и других семейств, авторы пришли к выводу, что семейство крушиновых — самое древнее из изученных за последние 12 лет, демонстрирующее признаки связи с пожарами.