Цветковые растения вышли из пресной воды. Цветковые водные растения

Цветковые растения вышли из пресной воды

Древнейшие ископаемые цветковые растения оказались очень похожи на современные пресноводные травы.

Львиная доля современных растений относится к покрытосеменным, или цветковым: это и деревья, и травы, и кустарники, это и роза, и пшеница, и баобаб. Конечно, в хвойном лесу, состоящем из елей, кедров, сосен, относящихся к голосеменным, может показаться, что голосеменных всё-таки больше, но покрытосеменные освоили самые разные экологические ниши, и по числу и разнообразию видов бесспорно обгоняют другие группы растений.

Остатки доисторического растения Montsechia. (Фото David Dilcher / Indiana University.)

Заросли роголистника. (Фото José María Escolano / Flickr.com.)

Роголистник Ceratophyllum demersum на дне аквариума. (Фото Valérie B. / Flickr.com.)

‹

›

Считалось, что цветковые растения возникли уже на суше. В 1999 году такая точка зрения получила серьёзное подтверждение после того, как был проанализирован молекулярный портрет семейства амборелловых. Единственный вид семейства, вечнозелёная древесная амборелла волосистоножковая из Новой Каледонии, была признана самым примитивным представителем покрытосеменных: отделившись от эволюционного ствола цветковых 130 млн лет назад, она с тех пор изменилась незначительно. Появилась же амборелла уже на суше, так что все решили, что на суше началось развитие вообще всей группы покрытосеменных. Те из них, которые сегодня живут в воде, несмотря на свою древность, видимо, осваивали водную среду, так сказать, с берега.

Однако новые данные, опубликованные в PNAS палеоботаниками из Университета Индианы, возвращают предков цветковых в воду, причём в пресную. Исследователи анализировали ископаемые останки растения Montsechia vidalii, впервые открытого 150 лет назад. За это время M. vidalii успела побывать хвощом, печёночным мхом, хвойным, пока, наконец, её не признали относящейся к группе покрытосеменных. Стоит также добавить, что возраст M. vidalii – 125-130 млн лет назад, то есть перед нами одно из древнейших цветковых растений. Бернард Гомес (Bernard Gomez) и его коллеги потратили несколько лет на то, чтобы очистить ископаемые образцы от мешающего известняка и рассмотреть доисторическую находку более подробно.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Оказалось, что M. vidalii очень похожа на современных роголистников, многолетние водные травы, растущие в прудах и озёрах, порой на довольно солидной глубине. Строение ископаемых растений указывает на то, что у них, как и у роголистников, опыление происходило в воде. Сходство между теми и другими обнаруживается и в других анатомических особенностях. Тут стоит сказать, что не так давно водные растения (роголистники, кувшинки и некоторые другие) считались наиболее похожими на самых древних покрытосеменных, однако свою «предковость» им пришлось уступить вышеупомянутой амборелле.

Если близкородственные связи между Montsechia и роголистниками подтвердятся в дальнейших исследованиях, это сдвинет время появления современных пресноводных растений на 10 млн назад, и они окажутся почти вплотную к общим предкам всех цветковых. Существуют и другие доисторические находки, которые с большой вероятностью в прошлом были водными покрытосеменными и возраст которых почти равен возрасту цветковых растений. Однако для того, чтобы окончательно решить, что мы имеем дело не с какой-то специализированной группой, быстро освоившей водную среду, что покрытосеменные действительно вышли на землю из пресной воды, нужно больше ископаемых останков – которых, к счастью, становится всё больше.

www.nkj.ru

Одно из самых древних цветковых растений произрастало в воде

Чарльз Дарвин называл происхождение цветковых, или покрытосемянных, растений "отвратительной тайной" эволюции, потому что их стремительное распространение не вписывалось в теорию происхождения видов.

Самый большой из найденных экземпляров растения вида Montsechia vidalii (фото David Dilcher).

Более ранние исследования палеоботаников показывали, что, появившись на суше в конце мелового периода, покрытосемянные всего за пару десятков миллионов лет заняли доминирующее положение на Земле, и с тех пор оно практически не изменилось.

По одной из версий, объясняющей столь успешное развитие, цветковые растения могли возникнуть на суше значительно раньше, а затем перебраться в воду, где длительное время эволюционировали, готовясь к победному шествию по планете. Но новый анализ древнего окаменелого растения ставит под сомнение эту гипотезу и намекает, что цветковые растения могли изначально появиться в водной среде.

Дэвид Дилхер (David Dilcher) из Университета Индианы и его коллеги утверждают, что нашли одно из самых древних цветковых растений на Земле.

Учёные исследовали более тысячи ископаемых образцов водного растения вида Montsechia vidalii, которое в изобилии произрастало в пресных озёрах на территории современных Пиренейских гор в Испании. Первые находки были сделаны ещё сто лет назад, но до сих пор никто не разглядел в них признаки цветка.

В новом исследовании биологи растворяли каменную породу с помощью соляной кислоты, чтобы во всех деталях рассмотреть структуру стеблей и листьев с помощью светового и электронного сканирующего микроскопов. Кроме того, они обрабатывали находки смесью азотной кислоты и хлората калия, чтобы раскрыть строение кутикулы ― защитной плёнки, покрывающей листья.

Реконструкция стебля, листьев и семени растения, основанная на анализе окаменелых образцов (иллюстрация Oscar Sanisidro).

Команда также сравнила образцы с другими окаменелыми экземплярами, найденными в том же районе, например, с харофитовыми водорослями. В результате оказалось, что M. vidalii является ранним представителем покрытосемянных, так как растение производило семена, заключённые в пестике. Возраст образцов составляет от 125 до 130 миллионов лет, что делает его как минимум современником другого водного цветкового растения Archaefructus sinensis, произраставшего около 125 миллионов лет назад на территории Китая.

"Montsechia не обладает очевидными частями цветка, такими как лепестки или средства производства нектара для привлечения насекомых. Весь его жизненный цикл проходил в воде, – говорит Дилхер в пресс-релизе университета. – Но плод содержит единственное семя, что является определяющей характеристикой покрытосеменных".

Результаты работы, опубликованной в издании PNAS, наряду с предыдущими исследованиями показывают, что покрытосемянные растения на заре своего развития населяли пресноводные водоёмы в разных уголках планеты. Это в свою очередь наводит на мысль, не является ли водная среда их изначальным домом. На сегодняшний день доказательств водного происхождения покрытосемянных недостаточно, но учёные надеются, что новые находки прольют свет на эту загадку.

Источник: pnas.org

animalworld.com.ua