Apie ką mes kalbame?
Paskutinę vasaros dieną žurnalas Trends in Plant Science paskelbė tyrimo, kuriame mokslininkai, rezultatus
Atrodo, kad tai paprastas atradimas:pasaulio botanikoje nuolat atnaujinami skaičiai apie rūšių amžių ir kilmę. Tačiau naujienos apie žydinčių augalų amžių gali pakeisti mūsų požiūrį į planetos biologinę istoriją.
Augalų pasaulio evoliucijos eiga
Tyrimo pažanga
2022 m. sausį gintaro gabale iš Mianmaro mokslininkai aptiko Pietų Afrikos krūmo Phylica ūglių fragmentus. Šio mėginio amžius yra daugiau nei 100 milijonų metų.
Byronas Lamonas, nusipelnęs ekologijos profesoriusaugalai iš Curtino universiteto (Australija) kartu su Tianhua He, Murdocho universiteto molekuliniu genetiku, panaudojo radinį, norėdami atsekti šaltalankių kilmės istoriją, naudodami molekulinį laikrodį.
„Mes suderinome Phylica mėginių DNR sudinaminius šios rūšies augalų DNR pokyčius per pastaruosius 120 milijonų metų ir nustatė visos šeimos molekulinį laikrodį“, – darbo esmę apibūdina Lamonas.
Ūglių fragmentai gintaro gabale
Anksčiau buvo manoma, kad Rhamnaceae augalai, įkuriai priklauso ir šis pavyzdys, atsirado planetoje maždaug prieš 100 milijonų metų. Paaiškėjo, kad pirmieji žydintys šaltalankių šeimos augalai mūsų planetoje atsirado daugiau nei prieš 250 milijonų metų – tai yra likus 50 milijonų metų iki dinozaurų eros pradžios.
Apie metodą
Molekulinis laikrodis yra vienas iš mokslinių metodųfilogenetinių įvykių datavimas (pavyzdžiui, rūšių skirtumai). Jis pagrįstas hipoteze, kad evoliuciškai reikšmingos mutacijos vyksta pastoviu greičiu. Šią hipotezę patvirtinančių įrodymų nėra, tačiau tai leidžia ištirti biologinius įvykius, įvykusius prieš milijonus metų, ir bent apytiksliai atkurti evoliucijos eigą. Norint atkurti hipotetinę mutacijų grandinę, naudojamos DNR nukleotidų sekos ir baltymų aminorūgščių sekos.
Metodas buvo žinomas nuo septintojo dešimtmečio, iš tikrųjų nuoWatson ir Crick atrado dvigubą spiralę. Bet tai duoda tik apytikslius rezultatus, nes gyvų organizmų mutacija nebūtinai vyksta tolygiai.
Kas yra sensacija?
Mūsų laiko poslinkis laike toksTokie įvykiai, kaip žydinčių augalų atsiradimas, gali atrodyti nereikšmingi: tik pagalvokite, jie praleido maždaug 100 milijonų metų. Bet tai tikrai proveržis, nes žydinčių augalų atsiradimas, kai tik tai įvyksta, laikomas tikra revoliucija floros ir žolėdžių būtybių pasaulyje.
Buities lygmeniu - jūs turite pamiršti (arba geriau,perpiešti) visus paveikslėlius iš vadovėlių ir enciklopedijų, kur tarp milžiniškų asiūklių ir paparčių klaidžioja tiranozaurai ir diplodokai. Ko gero, juos supo kitokia flora, daug įvairesnė ir bent jau galinti žydėti.
milžiniški medžiai
Plėtojant mokslinę mintį, taip pat galima atsekti keletą pasekmių.
Pirma, kitas įvykio laikasžydintys gaubtasėkliai reiškia, kad Žemei prireikė mažiausiai 100 milijonų metų mažiau. Gimnosėkliai buvo pirmieji, kurie apgyvendino Žemės žemę ir padėjo pamatą visai esamai sausumos florai. Tačiau žydintys augalai juos pastūmėjo daug anksčiau.
Antra, simbiozės era prasidėjo daug anksčiautarp augalų ir vabzdžių – pagrindinių žydinčių augalų apdulkintojų. Pats vabzdžių pasaulis pradėjo vystytis dėl gėlių atsiradimo: vikšrai turėjo paskatą skristi į dangų, tai davė impulsą paukščių klasės vystymuisi. Kol danguje nėra maisto, kam skristi?
Tai žydintys augalai Žemėje padėjo pagrindą dangaus tyrinėjimui (Prieš tai buvo vandens ir žemės plėtros eros).Ir tai įvyko likus 50 milijonų metų iki dinozaurų eros pradžios. Kitaip tariant, primityvūs driežai jau išsivystė į pasaulį, kuriame prasminga ne tik šliaužioti, bet ir skraidyti.
Trečia, šiuolaikinės gėlės patyrė daug daugiauilgas evoliucijos kelias. Žydintys augalai, kuriuos žinome, yra ilgesnės kovos dėl išlikimo, griežtesnės natūralios atrankos, nei manyta anksčiau, rezultatas. Ir jei šiuolaikinių augalų kelias buvo 100 milijonų metų ilgesnis, sunku net įsivaizduoti, kiek rūšių per šį laikotarpį pavyko atsirasti ir išnykti.
Problemos istorija
Daugelio milijonų metų žemės floros istorijos tyrimasžmonija tai daro tik 200 metų. Paleobotanikos tėvas, prancūzų mokslininkas Adolphe'as-Théodore'as Brongniart'as 1822 m. parašė revoliucinį straipsnį visam mokslo pasauliui apie iškastinių augalų klasifikaciją ir platinimą. Po 6 metų visas žinias susistemino didelėje monografijoje, kuri tapo programine knyga visiems XIX – XX amžiaus vidurio biologams.
Beveik nuo Brongniart laikų buvo žinoma, kad sėklas duodantys medžiai yra daug senesni už gėles: jie atsirado vėlyvuoju paleozojaus periodu, tai yra maždaug prieš 300 mln.
Vėlyvoji paleozojaus era apima maždaug laikotarpįnuo 419 iki 252 milijonų metų ir yra padalintas į tris geologinius laikotarpius: devoną, karboną ir permą. Devono laikotarpio pradžioje paparčiai, asiūkliai ir kiti gimnasėkliai su labai paprastu ir plačiu dauginimosi būdu: sporos buvo dominuojantys Žemės floros atstovai. Laikotarpio pabaigoje kai kurie augalai išsivystė iki lytinio dauginimosi per sėklas.
Mokslininkai rado primityvių augalų pavyzdžiųsuakmenėjusios dervos arba durpių nuosėdos. Mokslinės minties eiga priklausė nuo rastų mėginių kokybės. Trys garsiausios vėlyvojo paleozojaus iškastinių augalų vietos yra:
- Rhynie Chert, Škotija.Primityvūs augalai apie 411 milijonų metų – su vandeniui laidžiomis ląstelėmis ir sporangijomis, bet be susiformavusių lapų.
- Wuda rajonas, šiaurės vakarų Kinija. Čia jie rado daugybę visiškai išsilaikiusių augalų, išlikusių durpynuose, apie 298 mln. Čia taip pat daugiausia buvo rasta paparčių.
- Heimnicas, Vokietija.Čia jie rado pasenusių iškastinių augalų telkiniusapie 290 milijonų metų. Fosilijos rodo, kad permo laikotarpiu augo tanki, drėgmę mėgstanti augalija. Bet ir čia nerasta ryškių gaubtasėklių.
Dar viena Lamono tyrimo priežastis
Viena iš svarbių prielaidų Byronui Lamonui atrasti buvo 2018 m. radinys Jiangsu mieste, Kinijoje.Čia tyrėjų grupė aptiko suakmenėjusių gėlės fragmentų. Pasak ekspertų, fosilijos amžius yra 174 milijonai metų. Jau kelerius metus mokslininkai norėjo patvirtinti prielaidą, kad žydintys augalai Žemę apgyvendino daug anksčiau, nei manyta.
O prieš metus, 2017 m. vasarį, Jürgo Schoenenbergerio vadovaujama tyrinėtojų grupė iš Austrijos atkūrė vienos pirmųjų gėlių planetoje išvaizdą.
Mokslininkai ištyrė fenotipinius požymiusšimtai šiuolaikinių gėlių, nustatė jų bendrus bruožus ir, remdamiesi šiais duomenimis, išvedė savo pirmtaką. Labiausiai dirbtinai atkurtas protėvis primena leliją: turi penkias piesteles, susisukusias į garbanas, dešimt kuokelių, kelis žiedlapius ir taurėlapius (šiuolaikinės lelijos, beje, turi tris piesteles ir šešis kuokelius).
Nanjinganthus dendrostyla
Pirmųjų gėlių Žemėje palikuonys
Šaltalankių atstovai vis dar auga šalia mūsų. Jie išties šiek tiek keisti: iš karto aišku, kad jie atkeliavo iš šimtmečių gelmių.
laikyk medį
Neįprastas krūmas:jo vaisiai, apaugę kaulavaisiai, atrodo kaip rudieji skėtiniai grybai. Kitas jo pavadinimas – Kristaus erškėtis: pasak legendos, būtent iš šio medžio buvo nupintas Kristaus erškėčių vainikas. Augalas vaistinis: jo vaisių nuoviras turi priešuždegiminį ir atsikosėjimą skatinantį poveikį. Derzhiderevo taip pat galima rasti Rusijos teritorijoje, ypač pietuose, pietvakariuose ir Kaukaze.
laikyk medį
Saherence
Tarp šaltalankių yra labai mažai kambarinių augalų:Tačiau tai labiau kaip medžiai ir krūmai. Tačiau arbatos saherence yra išimtis: ją dažnai galima rasti bonsų pavidalu. Šis augalas turi tiesų, išlenktą kamieną ir mazginius ūglius, kurie sukuria gražią asimetrinę karūną. Štai kodėl sageretija pasirenkama kaip namų medis.
Sageretijos arbata
Bet šaltalankių,toks panašus į piešinius iš Brongniardo knygos irradiniai iš šiaurės Kinijos mažai susiję su senovės šaltalankiais. Priklauso siurbinių (Elaeagnaceae) šeimos augalų genčiai. Tačiau dėl panašumo su senovės suakmenėjusiomis liekanomis labiausiai paplitusi šio vaismedžio rūšis buvo vadinama šaltalankiu.
Skaityti daugiau:
Kosminis lėktuvas pristatys krovinius į TKS ir nusileis įprastame „oro uoste“
Žvaigždė priartėjo prie juodosios skylės ir ji buvo suplėšyta: mokslininkai tai stebėjo iš trijų teleskopų
Mokslininkai aptiko genetinių mutacijų pėdsakų kiekvieno kosmose buvusio žmogaus kraujyje