Как известно, происхождение цветковых растений озадачило Чарльза Дарвина, который описал их внезапное появление в летописи окаменелостей относительно недавних геологических времен как «ужасную отвратительную тайну». Эта загадка еще больше усугубилась из-за необъяснимого несоответствия между относительно недавней летописью окаменелостей и гораздо более древним временем происхождения цветковых растений, оцененным с использованием данных генома.
Теперь команда ученых из Швейцарии, Швеции, Великобритании и Китая, возможно, решила загадку. Согласно новому исследованию, опубликованному в научном журнале Nature Ecology & Evolution, их результаты показывают, что цветковые растения действительно возникли в юрском периоде или раньше, то есть на миллионы лет раньше, чем их старейшие бесспорные ископаемые останки. Согласно их результатам, отсутствие более старых окаменелостей могло быть результатом низкой вероятности окаменения и редкости раннецветущих растений.
«Разнообразная группа цветковых растений очень долгое время жила в тени папоротников и голосеменных растений, которые доминировали в древних экосистемах. Это напоминает мне о том, как современные млекопитающие долгое время жили в эпоху динозавров, прежде чем стать - доминирующим компонентом современной фауны», - сказал ведущий автор, доктор Даниэле Сильвестро из Университета Фрибура в Швейцарии.
Цветковые растения на сегодняшний день являются самой многочисленной и разнообразной группой растений в современных экосистемах в мире, намного превосходящей по численности папоротники и голосеменные растения, и включающая почти все культуры, обеспечивающие существование человека. Летопись окаменелостей показывает, что эта закономерность сформировалась за последние 80–100 миллионов лет, в то время как более ранние цветущие растения считаются небольшими и редкими. Новые результаты показывают, что цветковые растения существовали около 100 миллионов лет, прежде чем они наконец пришли к господству.
«Хотя мы не ожидаем, что наше исследование положит конец дебатам о происхождении покрытосеменных, оно действительно дает сильную мотивацию для того, что некоторые считают охотой на снарка - цветущего растения юрского периода. Юрские покрытосеменные - это не мифический артефакт геномного анализа, а ожидание нашей интерпретации летописи окаменелостей», - сказал соавтор, профессор Филип Донохью из Бристольского университета в Великобритании.
Данные по окаменелостям подтверждают домеловое происхождение цветковых растений. Фото: Pixabay
Выводы исследования основаны на сложном моделировании с использованием большой глобальной базы данных по находкам окаменелостей, которую доктор Яову Син и его китайская команда из тропического ботанического сада Сишуанбаньна составили на основе более чем 700 публикаций. Эти записи, насчитывающие более 15 000, включали представителей многих групп растений, включая представителей пальм, орхидей, подсолнечника и гороха.
«Научные дебаты давно поляризованы между палеонтологами, которые оценивают древность покрытосеменных растений на основе возраста самых старых окаменелостей, и молекулярными биологами, которые используют эту информацию для калибровки молекулярной эволюции с геологическим временем. Наше исследование показывает, что эти взгляды слишком упрощены. Летопись окаменелостей должна быть интерпретирована», - сказала соавтор, доктор Кристин Бэкон из Гетеборгского университета в Швеции.
«Буквальное прочтение летописи окаменелостей не может быть использовано для реалистичной оценки времени происхождения группы. Вместо этого нам пришлось разработать новые математические модели и использовать компьютерное моделирование для надежного решения этой проблемы».
Даже спустя 140 лет после разгадки Дарвина о происхождении цветковых растений дебаты по-прежнему занимают центральное место на научной арене. В частности, многие исследования, основанные на филогенетическом анализе современных растений и их геномов, показали, что группа возникла значительно раньше, чем указано в летописи окаменелостей, что широко оспаривается в палеонтологических исследованиях. Новое исследование, которое было основано исключительно на окаменелостях и не включало данные генома или эволюционные деревья, показывает, что более ранний возраст цветковых растений не является артефактом филогенетического анализа, но фактически также подтверждается палеонтологическими данными.
Соавтор, профессор Александр Антонелли, директор по науке Королевского ботанического сада в Кью, Великобритания, добавил: «Понимание того, когда цветущие растения превратились из незначительной группы в краеугольный камень большинства наземных экосистем, показывает нам, что природа динамична. Разрушительное воздействие человека на климат и биоразнообразие может означать, что успешные виды в будущем будут сильно отличаться от тех, к которым мы привыкли сейчас».
Источник: Phys.org
