Симбионты спасли саговники от участи динозавров
Саговники напоминают пальмы, но в действительности гораздо ближе хвойным вроде ели. Первые из них возникли раньше динозавров, пережили два великих вымирания и до сих пор местами растут на Земле. Новое исследование посвящено тому, как и когда эти древние растения вступили в симбиоз с бактериями-фиксаторами азота и как те помогли саговникам выжить.
Саговниковидные (или просто саговники) относятся к числу так называемых живых ископаемых. Эти растения возникли очень давно, пережили не одно вымирание, но не исчезли полностью и сохранили свой древний облик.
Саговники иногда также называют саговыми пальмами — они действительно напоминают эти цветковые растения своим довольно высоким стволом, который обычно не ветвится и увенчан пучком крупных листьев. Однако в действительности саговники относят к голосеменным растениям, которые не цветут и не образуют настоящих плодов. Современные голосеменные — это прежде всего хвойные вроде ели или сосны, хотя прежде на Земле обитало множество причудливых групп. Сейчас от них остались лишь редкие диковинки — вроде гингко или саговников.
Самые древние саговниковидные появились еще в палеозойскую эру — в начале пермского периода 480 миллионов лет назад, или даже раньше, в каменноугольном периоде. Затем произошло самое грандиозное вымирание в истории Земли — пермское. Но саговники не только не вымерли в наступившей мезозойской эре, но оказались намного многочисленнее и распространились по всему земному шару.
Они стали свидетелями появления, расцвета и гибели всех динозавров (за исключением птиц). Погубившее «ужасных ящеров» вымирание на границе мезозоя и кайнозоя саговники тоже как-то сумели пережить, хотя и стали встречаться гораздо реже.
Ныне живущие саговниковидные — это всего-то один порядок и два семейства. Как и для некоторых других растений, для них характерен симбиоз с бактериями-азотфиксаторами, прежде всего цианобактериями, которые живут в особых коралловидных корнях саговников. Микробы захватывают и расщепляют молекулярный азот и включают его в состав органики. Авторы новой статьи для Nature Ecology and Evolution решили узнать, когда и как саговники обзавелись полезным союзом.
Для этого они изучили 178 окаменевших остатков таких растений со всего света — от Антарктиды до Гренландии и от острова Тасмания до Австрии. Время жизни саговников варьирует от самого начала мезозоя (триаса) до середины кайнозоя (эоцена).
Палеонтологи установили изотопный состав окаменевших листьев — прежде всего соотношение в них азота-15 и азота-14. Так они узнали, откуда саговники получали этот элемент при жизни. Если из почвы в виде минеральных соединений, число будет меньше, если с помощью симбиотических бактерий, фиксирующих газообразный азот атмосферы, — больше. Отдельно изучали изотопы азота в других растениях, которые росли по соседству с древними саговниками.
Оказалось, что в союз с бактериями саговники вступили много позже своего появления. Это произошло по меньшей мере два независимых раза, в том числе у семейства замиевые (Zamiaceae). Именно такие растения смогли пережить великое вымирание, которое убило динозавров, тогда как большинство не способных к симбиозу саговников погибли.
Авторы делают вывод, что тогда недавнее эволюционное приобретение в виде симбиоза с бактериями спасло саговники от полного вымирания. Они также приобрели экологическую специализацию — стали расти главным образом на почвах, которые бедны азотом, тогда как раньше встречались повсеместно в самых разных экосистемах.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Физтехи предложили аналитический способ описания передачи энергии от ультракороткого лазерного импульса к квантовому осциллятору, находящемуся в тепловом равновесии. Эта модель показывает, как сверхкороткие вспышки света возбуждают микроскопические системы — молекулы, кристаллы, плазмоны, фотоны и электронные центры в веществе. Это важно для разработки методов сверхбыстрого управления веществом, генерации терагерцового излучения и подбора оптимальных параметров лазерных импульсов для возбуждения заданных состояний материала.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии