Par ko mēs runājam?
Vasaras pēdējā dienā žurnāls Trends in Plant Science publicēja pētījuma rezultātus, kurā zinātnieki
Šķiet, ka šis ir parasts atklājums:pasaules botānikā skaitļi par sugu vecumu un izcelsmi tiek pastāvīgi atjaunināti. Taču ziņas par ziedošo augu vecumu varētu mainīt mūsu skatījumu uz planētas bioloģisko vēsturi.
Augu pasaules evolūcijas gaita
Pētījuma progress
2022. gada janvārī Mjanmas dzintara gabalā pētnieki atrada Dienvidāfrikas krūma Phylica dzinumu fragmentus. Šī parauga vecums ir vairāk nekā 100 miljoni gadu.
Bairons Lamons, izcilais ekoloģijas profesorsaugi no Kērtina universitātes (Austrālija) kopā ar Mērdokas universitātes molekulāro ģenētiķi Tianhua He izmantoja atradumu, lai, izmantojot molekulāro pulksteni, izsekotu smiltsērkšķu izcelsmes vēsturi.
“Mēs saskaņojām Phylica paraugu DNS ardinamiskas izmaiņas šīs sugas augu DNS pēdējo 120 miljonu gadu laikā un iestatīja molekulāro pulksteni visai ģimenei,” darba būtību raksturo Lamons.
Dzintara gabalā dzinumu fragmenti
Iepriekš tika uzskatīts, ka Rhamnaceae augi, laipie kuras pieder arī šis paraugs, radās uz planētas aptuveni pirms 100 miljoniem gadu. Izrādījās, ka pirmie smiltsērkšķu dzimtas ziedoši augi uz mūsu planētas parādījās vairāk nekā pirms 250 miljoniem gadu - tas ir 50 miljonus gadu pirms dinozauru ēras sākuma.
Par metodi
Molekulārais pulkstenis ir viena no zinātniskajām metodēmfiloģenētisko notikumu datēšana (piemēram, sugu atšķirības). Tas ir balstīts uz hipotēzi, ka evolucionāri nozīmīgas mutācijas notiek nemainīgā ātrumā. Nav pierādījumu, kas apstiprinātu šo hipotēzi, taču tas ļauj izpētīt bioloģiskos notikumus, kas notikuši pirms miljoniem gadu, un vismaz aptuveni atjaunot evolūcijas gaitu. Lai atjaunotu hipotētisku mutāciju ķēdi, tiek izmantotas DNS nukleotīdu sekvences un olbaltumvielu aminoskābju sekvences.
Metode ir zināma kopš pagājušā gadsimta sešdesmitajiem gadiem, faktiski kopšdubultās spirāles atklāšana, ko veica Vatsons un Kriks. Bet tas dod tikai aptuvenus rezultātus, jo dzīvo organismu mutācija ne vienmēr notiek vienmērīgi.
Kāda ir sensācija?
Par mūsu laika nobīdi laikā tādsNotikumi, piemēram, ziedošu augu parādīšanās, var šķist nenozīmīgi: iedomājieties, tie ir nokavēti par aptuveni 100 miljoniem gadu. Bet tas tiešām ir izrāviens, jo ziedošu augu parādīšanās, kad vien tas notiek, tiek uzskatīta par īstu revolūciju floras un zālēdāju pasaulē.
Mājsaimniecības līmenī - jums ir jāaizmirst (vai labāk,pārzīmē) visus attēlus no mācību grāmatām un enciklopēdijām, kur starp milzu kosām un papardēm klīst tiranozauri un diplodoki. Iespējams, viņiem apkārt bija cita flora, daudz daudzveidīgāka un vismaz ziedēt spējīga.
milzu koki
Zinātniskās domas attīstībā var izsekot arī vairākām sekām.
Pirmkārt, cits notikuma laiksziedoši segsēkļi nozīmē, ka Zemei vajadzēja vismaz 100 miljonus gadu mazāk. Gimnosēkļi bija pirmie, kas apdzīvoja Zemes zemi un lika pamatus visai esošajai sauszemes florai. Bet ziedoši augi tos pagrūda daudz agrāk.
Otrkārt, simbiozes laikmets sākās daudz agrākstarp augiem un kukaiņiem, ziedaugu galvenajiem apputeksnētājiem. Pati kukaiņu pasaule sāka veidoties, pateicoties ziedu parādīšanai: rāpuļiem bija stimuls uzlidot debesīs, tas deva impulsu putnu klases attīstībai. Kamēr debesīs nav ēdiena, kāpēc lidot?
Tie ir ziedoši augi uz Zemes lika pamatus debesu izpētei (Pirms tam bija ūdens un zemes attīstības laikmeti).Un tas notika 50 miljonus gadu pirms dinozauru laikmeta sākuma. Citiem vārdiem sakot, primitīvās ķirzakas jau ir kļuvušas par pasauli, kurā ir jēga ne tikai rāpot, bet arī lidot.
Treškārt, mūsdienu ziedi ir izgājuši cauri daudz vairākgarš evolūcijas ceļš. Mums zināmie ziedošie augi ir ilgākas cīņas par izdzīvošanu, bargākas dabiskās atlases rezultāts, nekā tika uzskatīts iepriekš. Un, ja mūsdienu augu ceļš būtu par 100 miljoniem gadu garāks, ir grūti pat iedomāties, cik daudz sugām šajā periodā izdevās rasties un izzust.
Problēmas vēsture
Zemes floras daudzu miljonu gadu vēstures izpētecilvēce to dara tikai 200 gadus. Paleobotānikas tēvs franču zinātnieks Ādolfs Teodors Bronjarts 1822. gadā uzrakstīja revolucionāru rakstu visai zinātnes pasaulei par fosilo augu klasifikāciju un izplatību. Pēc 6 gadiem viņš visas zināšanas sistematizēja lielā monogrāfijā, kas kļuva par programmu grāmatu visiem 19. gadsimta - 20. gadsimta vidus biologiem.
Gandrīz kopš Brongniarta laikiem ir zināms, ka sēklu koki ir daudz vecāki par ziediem: tie parādījās vēlā paleozoja periodā, tas ir, apmēram pirms 300 miljoniem gadu.
Vēlā paleozoja laikmets aptver aptuveni perioduno 419 līdz 252 miljoniem gadu un ir sadalīts trīs ģeoloģiskajos periodos: devona, karbona un permas. Devona perioda sākumā papardes, kosas un citi ģimnosēkļi ar ļoti vienkāršu un plašu pavairošanas metodi: sporas bija dominējošie Zemes floras pārstāvji. Perioda beigās daži augi attīstījās seksuālā reprodukcijā ar sēklām.
gadā zinātnieki atrada primitīvu augu parauguspārakmeņojušos sveķu vai kūdras nogulsnes. Zinātniskās domas gaita bija atkarīga no atrasto paraugu kvalitātes. Trīs slavenākās vēlā paleozoja fosilo augu vietas ir:
- Reinija Šerta, Skotija.Apmēram 411 miljonus gadu veci pirmatnējie augi - ar ūdeni vadošām šūnām un sporangijām, bet bez izveidotām lapām.
- Vudas rajons, Ķīnas ziemeļrietumi. Šeit viņi atrada daudz pilnībā saglabājušos augu, kas saglabājušies kūdras purvos, apmēram 298 miljonus gadu veci. Šeit pārsvarā tika atrastas arī papardes.
- Heimnica, Vācija.Šeit viņi atrada novecojušu fosilo augu atradnesapmēram 290 miljoni gadu. Fosilijas liecina, ka permas periodā auga blīva, mitrumu mīloša veģetācija. Bet arī šeit netika atrasti izteikti segsēkļi.
Vēl viens iemesls Lamona pētījumam
Viens no svarīgiem priekšnoteikumiem Bairona Lamona atklāšanai bija 2018. gada atradums Dzjansu, Ķīnā.Šeit pētnieku grupa atrada pārakmeņojušos zieda fragmentus. Pēc ekspertu domām, fosilijas vecums ir 174 miljoni gadu. Jau vairākus gadus zinātnieki ir vēlējušies apstiprināt pieņēmumu, ka ziedoši augi apdzīvoja Zemi daudz agrāk, nekā tika uzskatīts.
Un gadu iepriekš, 2017. gada februārī, pētnieku grupa no Austrijas Jirge Šēnenbergera vadībā atjaunoja viena no pirmajiem ziediem uz planētas.
Zinātnieki ir pētījuši fenotipiskās pazīmessimtiem mūsdienu ziedu, noteica to kopīgās iezīmes un, pamatojoties uz šiem datiem, izcēla to priekšteci. Visvairāk mākslīgi atjaunotais priekštecis atgādina liliju: tai ir piecas cirtās savītas pūtītes, desmit putekšņlapiņas, vairākas ziedlapiņas un kauslapiņas (starp citu, mūsdienu lilijām ir trīs piestiņas un seši putekšņi).
Nanjinganthus dendrostyla
Pirmo ziedu pēcteči uz Zemes
Pie mums plecu pie pleca joprojām aug smiltsērkšķu pārstāvji. Tie patiešām ir nedaudz dīvaini: uzreiz ir skaidrs, ka tie nākuši no gadsimtu dzīlēm.
turiet koku
Neparasts krūms:tās augļi, lignified kauleņi, izskatās kā brūnas lietussargu sēnes. Tā cits nosaukums ir Kristus ērkšķis: saskaņā ar leģendu, tieši no šī koka tika austs Kristus ērkšķu vainags. Augs ir ārstniecisks: tā augļu novārījumam piemīt pretiekaisuma un atkrēpošanas iedarbība. Derzhiderevo var atrast arī Krievijas teritorijā, īpaši dienvidu, dienvidrietumu reģionos un Kaukāzā.
turiet koku
Saherence
Starp smiltsērkšķiem ir ļoti maz telpaugu:Tomēr tas ir vairāk kā koki un krūmi. Bet tējas saherence ir izņēmums: to bieži var atrast pundurkociņa formā. Šim augam ir taisns, izliekts stumbrs un mezglaini dzinumi, kas veido skaistu asimetrisku vainagu. Tāpēc par mājas koku tiek izvēlēta sageretija.
Sageretijas tēja
Bet smiltsērkšķi,tik līdzīgi zīmējumiem no Brongniarda grāmatas unatradumiem no ziemeļu Ķīnas ir maza saistība ar senajiem smiltsērkšķiem. Tas pieder pie piesūcēju dzimtas (Elaeagnaceae) augu ģints. Bet līdzības dēļ ar senajām pārakmeņotajām atliekām, visizplatītākais šī augļus nesošā koka veids tika saukts par smiltsērkšķu.
Lasīt vairāk:
Kosmosa lidmašīna nogādās kravu uz SKS un nolaidīsies parastā "lidostā"
Zvaigzne tuvojās melnajam caurumam, un tā tika saplēsta: zinātnieki to novēroja no trim teleskopiem
Zinātnieki ir atraduši ģenētisku mutāciju pēdas katra cilvēka asinīs, kurš ir bijis kosmosā