Новое глобальное исследование раскрывает «временное древо» цветковых растений Земли
Новое исследование, опубликованное в Nature Ecology & Evolution учёными из Австралии и Мексики, представляет первую в мире полную «временную хронологию» (time tree) покрытосеменных — реконструкцию эволюции цветковых растений Земли во времени.
Подъём покрытосеменных (цветковых растений) начался около 140 миллионов лет назад, положив начало одной из самых драматичных биологических революций в недавней истории нашей планеты.
Ключевые вопросы о времени и месте происхождения семейств, создавших самый разнообразный тип растений на Земле, до сих пор оставались в значительной степени без ответа.
Доктор Эрве Соке из Австралийского института ботанической науки, старший приглашённый сотрудник Университета Нового Южного Уэльса, базирующийся в Королевском ботаническом саду Сиднея, координировал создание набора данных из 238 калибровок по ископаемым остаткам покрытосеменных — крупнейшего из когда-либо собранных.
«Ископаемые остатки — это самые важные свидетельства, необходимые для понимания этих важных эволюционных вопросов о времени дивергенции покрытосеменных», — сказал доктор Соке.
«Предыдущие исследования такого рода использовали только 30–60 ископаемых записей, а мы хотели значительно увеличить это число и установить более высокий стандарт калибровки по окаменелостям, документируя каждый этап процесса. Нам часто приходилось переводить записи с разных языков и проводить неустанную детективную работу, чтобы получить в свои руки как вековые, так и самые последние описания ископаемых», — добавил он.
Исследователи также проанализировали географическое распределение существующих цветковых растений, объединив свою новую «временную хронологию» с более чем 16 миллионами записей о встречаемости видов покрытосеменных.
Ведущий автор исследования из Национального автономного университета Мексики, доктор Сантьяго Рамирес-Барахона, заявил, что теперь у нас есть самое полное на сегодняшний день подтверждение того, что покрытосеменные возникли в тропических средах.
«Но есть загвоздка: хотя тропические экосистемы являются домом для древних семейств, наши результаты подразумевают, что доминируемые покрытосеменными тропические леса сегодня — это относительно недавнее явление в истории Земли», — сказал доктор Рамирес-Барахона.
«У каждой группы ныне живущих видов на Земле есть «стволовой» возраст (возраст её происхождения) и «коронный» возраст (начало её дивергенции в ныне живущие виды, которые мы видим сегодня). Птицы — отличный пример этого. Стволовой возраст птиц отмечен их разделением с крокодилами около 240 миллионов лет назад, а их коронный возраст — самым последним общим предком всех ныне живущих птиц, около 100 миллионов лет назад. То, что произошло между стволовым и коронным возрастом, очень интересно, потому что именно тогда по Земле бродили динозавры. Это также время, когда развились все черты, определяющие современных птиц, и это именно то, что мы стремились понять в нашем исследовании покрытосеменных», — пояснил он.
Старший автор из Национального автономного университета Мексики, профессор Сусана Магальон, отметила, что исследование дополнительно поддерживает идею о том, что экологическое доминирование современных цветковых видов задержалось до после окончания эпохи динозавров, около 66 миллионов лет назад.
«Оценив как стволовой, так и коронный возраст семейств покрытосеменных, мы обнаружили разницу в 37–56 миллионов лет между происхождением семейств и началом их дивергенции в ныне живущие виды, которые мы видим сегодня», — сказала профессор Магальон. — «Для контекста: средняя временная задержка соответствует примерно трети всей продолжительности эволюции покрытосеменных, которая составляет не менее 140 миллионов лет».
Доктор Соке отметил, что новое исследование проливает свет на ключевые временные и географические аспекты самых критических фаз эволюции покрытосеменных после их происхождения.
«Именно в это время цветковые растения стали доминирующей и наиболее важной группой наземных растений — основным источником пищи для большинства организмов на суше и практически всех сельскохозяйственных культур человека», — сказал он.
Новое исследование также поможет внести вклад в более широкое понимание всей эволюции на Земле, добавив ещё один ключевой элемент в головоломку жизни.