Открытие: как выглядел первый в мире цветок 140 миллионов лет назад

Открытие: как выглядел первый в мире цветок 140 миллионов лет назад

Открытие: первый в мире цветок выглядел как магнолия 140 миллионов лет назад

Хотя большинство видов растений на Земле имеют цветы, эволюционное происхождение самих цветов окутано тайной. Цветы - это половые органы более чем 360 000 видов растений, живущих сегодня, все они произошли от одного общего предка в далеком прошлом. Это древнее растение, жившее где-то между 250 и 140 миллионами лет назад, произвело первые цветы в то время, когда планета была теплее, а кислорода и парниковых газов было больше, чем сегодня. Время, когда динозавры бродили по первозданной земле.

Но, несмотря на то, что динозавры вымерли 65 миллионов лет назад, мы больше знаем о том, как выглядел Игуанодон, чем цветок-предок.

Это отчасти потому, что первые цветы не оставили следов. Цветы - это хрупкие структуры, которые только при самых счастливых обстоятельствах могут стать окаменелостями. И, поскольку не найдено ни одной окаменелости, датируемой 140 миллионами и более лет, у ученых было лишь ограниченное представление о том, как выглядел древний цветок. До сих пор.

Новое исследование, проведенное международной командой ботаников, позволило достичь наилучшей на сегодняшний день реконструкции этого цветка. Исследование, опубликованное в Nature Communications, опирается не столько на ископаемые, сколько на изучение характеристик 800 его живых потомков.

Сравнивая сходства и различия между родственными цветущими растениями, можно вывести характеристики их недавних предков. Например, поскольку у всех видов орхидей есть цветы, в которых одна половина является зеркальным отражением другой (двусторонняя симметрия), мы можем предположить, что у их предка были двусторонние цветы. Сравнивая недавних предков, можно сделать шаг назад во времени и так далее, пока, в конце концов, мы не достигнем основы генеалогического дерева цветковых растений.

Так как же он выглядел?

В некоторых отношениях первый цветок напоминает современную магнолию: он имеет множество однооборазных «лепестков», расположенных в концентрических кольцах. В его центре несколько рядов половых органов, включая тычинки, производящие пыльцу и т.д. Трудно не задуматься о древних опылителях, ползающих в цветке, собирающих пыльцевые зерна и неосознанно помогающих растению производить семена.

Спор о поле

Новое исследование помогает разрешить спор о том, имели ли ранние цветы отдельный пол, или были ли мужские и женские репродуктивные органы объединены в один цветок. Предыдущие доказательства указывали на разные ответы. С одной стороны, одна из самых ранних расходящихся линий цветущих растений, представленная в настоящее время только редким кустарником с тихоокеанского острова Новой Каледонии под названием Амборелла, имеет цветы, которые являются как мужскими, так и женскими. С другой стороны, большинство современных видов объединяют оба пола в одном цветке.

Авторы исследования решают вопрос и показывают, что древний цветок был гермафродитом. Это означает, что растения могли размножаться как мужчина и как женщина. Смешение полов может быть выгодно, когда заселяются новые места, так как один отдельный цветок может быть своим собственным спутником, и действительно многие виды растений, заселяющие отдаленные океанические острова, как правило, являются гермафродитами. Возможно, смешение полов помогло первым цветущим растениям победить конкурентов.

Дьявол в деталях

Несмотря на кажущееся сходство с некоторыми современными цветами, у их предка есть несколько сюрпризов. Например, у ранних цветов были цветочные части, расположенные по спирали вокруг центра цветка, что можно увидеть у современных видов, таких как звездчатый анис.

Новая реконструкция, тем не менее, убедительно показывает то, что у ранних цветов их органы располагались не по спирали, а в виде серии концентрических кругов или «завитков», как у большинства современных растений. Ранний цветок имел более многочисленные завитки. Как это ни парадоксально, эта более простая структура, возможно, дала современным растениям более устойчивую основу для развития и достижения более сложных задач, таких как взаимодействие с насекомыми, как у орхидей, или создание «цветочных головок» из десятков или сотен более простых цветов, как у подсолнечников.

Хотя теперь у нас есть хорошее представление о том, как мог выглядеть один из самых ранних цветов, мы все еще мало знаем о том, как он появился. Подробные шаги, ведущие к его эволюции, неизвестны. Возможно, нам придется подождать открытия новых ископаемых цветов, охватывающих промежуток около 250-140 миллионов лет назад.