Ранние наземные растения произошли от пресноводных водорослей, показывают ископаемые

Новое исследование в журнале Science предлагает пересмотреть взгляд на эволюцию растений. Учёные повторно изучили микрофоссилии, похожие на споры, которые бросают вызов традиционному пониманию происхождения наземных растений.

Эти микрофоссилии, датируемые нижним ордовиком (~480 млн лет назад), были найдены в образцах пород из Австралии. Они заполняют пробел в ~25 млн лет в палеонтологической летописи спор, согласуя её с данными молекулярных часов.

Это согласование поддерживает эво-дево модель (эволюционно-развитийную), связывающую происхождение растений с пресноводными зелёными водорослями (харофитовыми). Модель предполагает постепенную эволюцию от простого клеточного деления к начальным эмбриональным стадиям, а не резкие скачки между видами.

«Мы нашли смесь ископаемых, связывающих более древние, проблематичные споро-подобные микрофоссилии с более молодыми спорами, явно происходящими от наземных растений», — сказал палеоботаник Пол Стротер. — «Это помогает привести летопись ископаемых спор в соответствие с датировками молекулярных часов, если рассматривать происхождение наземных растений как длительный процесс, вовлекающий эволюцию эмбрионального развития».

Ископаемая летопись сохраняет прямое свидетельство эволюционной сборки регуляторного и развитийного генома растений, начиная с эволюции споры и веду к появлению тканей, органов и, в конечном счёте, сложных растений, подобных современным мхам.

«Когда мы рассматриваем споры как важный компонент эволюции наземных растений, больше нет разрыва в ископаемой летописи между молекулярной датировкой и находками окаменелостей», — отметил Стротер. — «У нас появляется гораздо более ясная картина целого нового эволюционного шага: от простой клеточности к сложной многоклеточности».

Это означает, что происхождение наземных растений — ключевой переход жизни из воды на сушу — нужно рассматривать не как единичное событие, а как процесс сборки генома на протяжении миллионов лет в палеозое (между кембрием и девоном). Это требует серьёзного переосмысления проблематичных ископаемых, ранее считавшихся грибами.

Исследователи изучили популяции ископаемых спор, извлечённых из керна скважины 1958 года в Западной Австралии. Стенки этих микрофоссилий состоят из устойчивых органических соединений, переживших захоронение. Анализ проводился с помощью стандартной световой микроскопии.

Работа интегрирует летопись ископаемых спор в эво-дево модель происхождения растений от водорослевых предков, предлагая решение противоречий между прямыми палеонтологическими данными и датировками молекулярных часов, которые ранее достигали десятков миллионов лет.