Новый ископаемый вид меняет представления об истории семейства виноградовых
До сих пор считалось, что растения семейства виноградовых (Vitaceae) появились на европейском континенте менее 23 миллионов лет назад. Исследование ископаемых растений рисует новый сценарий расселения предков винограда и показывает, что эти виды уже существовали на территории Европы около 41 миллиона лет назад.
В работе описан новый ископаемый вид того же семейства — Nekemias mucronata, что позволяет лучше понять эволюционную историю этой группы растений, обитавшей в Европе в период от 40 до 23 миллионов лет назад.
Исследование, опубликованное в Journal of Systematics and Evolution, возглавляет исследователь Аикса Тосаль из Университета Барселоны. Соавторами выступили Альба Висенте и Томас Денк.
Новый предок семейства виноградовых
Семейство виноградовых (Vitaceae) насчитывает около 950 видов и делится на пять триб (промежуточная таксономическая категория между семейством и родом). Одна из них — Viteae (200 видов), включающая виноградную лозу (Vitis vinifera). Новое исследование сосредоточено на изучении трибы Ampelopsideae, состоящей из 47 видов.
«Наше исследование меняет принятые до сих пор парадигмы и показывает, что линии Ampelopsis и Nekemias трибы Ampelopsideae уже присутствовали в Европе и Центральной Азии в среднем эоцене (между 47 и 37 миллионами лет назад). Это указывает, что это расселение произошло примерно на 20 миллионов лет раньше, чем считалось ранее», — говорит Аикса Тосаль.
В частности, показано, что линия, ныне ограниченная Северной Америкой, уже существовала в Европе и Центральной Азии благодаря открытию ископаемого вида Nekemias mucronata, очень похожего на современный североамериканский Nekemias arborea. N. mucronata сосуществовала с Ampelopsis hibschii, ближайшим родственником нынешней Ampelopsis orientalis.
Nekemias mucronata существовала с позднего эоцена до позднего олигоцена (37–23 млн лет назад). Она могла расти в широком диапазоне климатов: от регионов с низкими зимними температурами (до -4.6 °C в холодные периоды), например, в Казахстане в олигоцене, до регионов с тёплой среднегодовой температурой, как на Иберийском полуострове.
«N. mucronata также не была слишком требовательна к количеству осадков. Она могла расти в районах как с обильными дождями, так и с низкой сезонностью осадков», — отмечает Альба Висенте.
У этого ископаемого вида был сложный лист, состоявший как минимум из трёх листочков.
«Уникальность Nekemias mucronata — наличие остроконечия (мукро) на кончике зубцов листочка, что и дало название виду. Также довольно характерна прямая форма основания верхушечного листочка», — объясняет Висенте.
Расселение Ampelopsideae через Атлантический мост или Берингов пролив
На сегодня древнейшая находка семейства виноградовых обнаружена в отложениях верхнего мела Индии (75–65 млн лет назад). Самые ранние свидетельства этой линии растений в Америке датируются верхним эоценом (~39.4 млн лет назад), и примерно в то же время в Европе и Центральной Азии уже встречаются линии Ampelopsis и Nekemias.
Согласно текущим данным, согласующимся с методом молекулярных часов, триба Ampelopsideae могла следовать двум основным маршрутам:
- Через Североатлантический перешеек: Семейство появилось в Индии, затем переместилось в Центральную Азию и Европу в среднем эоцене, и, наконец, попало в Америку через Гренландию.
- Через Берингов пролив: После появления в Индии триба расселилась на восток из Азии в среднем эоцене, быстро переместилась в Америку через Берингов пролив, а оттуда — в Европу по Североатлантическому перешейку.
Хотя расселение этих двух видов, по-видимому, не было связано с климатом, возможно, увеличение засушливости в олигоцене на Иберийском полуострове и в Южной Европе объясняет вымирание (27–23 млн лет назад) последней популяции N. mucronata на Иберийском полуострове. Параллельно Ampelopsis hibschii была ограничена Балканским регионом и окончательно вымерла около 15 миллионов лет назад.
«Однако ещё много вопросов остаются без ответа относительно ранних фаз расселения (от позднего мела до палеогена). Мы хотели бы продолжить изучение этого семейства, чтобы, возможно, раскрыть, что происходило в их ранние фазы расселения между 66 и 41 миллионом лет назад», — заключает команда.