Ботаники представили первое в мире «древо времени» цветковых растений

Ученые из Австралии и Мексики создали первое в своем роде «древо времени» покрытосеменных (или цветковых) растений — реконструкцию их эволюции. Исследование опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution.

Покрытосеменные — те, что обладают цветком, играющим роль органа полового размножения, и замкнутым вместилищем у семяпочки — начали свою историю около 100-145 миллионов лет назад, в раннемеловом периоде. По словам специалистов, это спровоцировало одну из самых драматических «биологических» революций в новейшей истории Земли. Хотя цветы окружают нас повсюду, важнейшие вопросы о сроках и месте происхождения семейств, участвовавших в формировании самых разнообразных видов (а по количеству они превосходят все остальные группы) растений, до сих пор оставались без ответов.

«Рост цветковых растений в итоге привел к глубоким изменениям в сообществах наземных растений. Однако палеоботанические данные показывают, что переход к распространенным биосам с преобладанием покрытосеменных растений был отложен до палеоцена (66–56 миллионов лет назад). <…> В своей работе мы создали и представили новую полную филогению покрытосеменных. <…> Наши результаты предполагают, что диверсификация и распространение существующих покрытосеменных растений было географически неоднородным и произошло намного позже их меловой революции», — пишут авторы работы.

Как рассказал доктор Эрве Соке из Австралийского института ботаники и старший приглашенный научный сотрудник Университета Нового Южного Уэльса, в исследовании проанализировали набор данных по 238 окаменелостям — самый большой из когда-либо собранных. «Окаменелости служат наиболее важными доказательствами, необходимыми для понимания эволюционных вопросов, связанных со временем расхождения покрытосеменных, — отметил Соке. — В предыдущих исследованиях такого рода использовалась информация только о 30-60 окаменелостях, и мы хотели значительно увеличить это число и установить более высокий стандарт для датирования».

Помимо этого, ученые проанализировали географическое распределение существующих цветковых растений и выяснили, как они распространялись по земному шару. Таким образом, покрытосеменные удалось объединить в «древо времени», при создании которого использовали более 16 миллионов записей о появлении того или иного вида.

Как отметил один из ведущих авторов исследования Сантьяго Рамирес-Барахова из Национального автономного университета Мексики, они получили наиболее полное подтверждение того, что изначально покрытосеменные возникли в тропиках. «При этом, хотя тропические экосистемы служат домом для старых семейств, наши результаты показали, что сегодняшние тропические леса с преобладанием покрытосеменных растений развились относительно недавно», — добавил Рамирес-Барахова

Оценивая возраст стеблей и цветков, ученые обнаружили задержку между происхождением семейств и началом их диверсификации, которая составила от 37 до 56 миллионов лет. В целом работа поддерживает идею о том, что экологическое доминирование современных цветов не происходило до конца эры динозавров (около 66 миллионов лет назад). «После этого цветущие растения стали доминирующей и наиболее важной группой наземных растений — пищей для большинства организмов на суше», — отметил Соке.

Ранее мы писали о том, что ученым удалось проследить историю ярких цветочных пигментов до древнего механизма защиты растений. А швейцарские биологи показали, что цветение стимулируется ультрафиолетом и подавляется белком RUP2, при этом их баланс определяет конкретный момент, в который растение распустит цветы.