Впервые воссоздан вид первых цветков растений: они походили на магнолии

Дерево магнолии в цвету

Путем сравнения общих и различных признаков, присущих цветкам современных растений, ученые смогли реконструировать внешний вид древнейшего единого предка всех ныне существующих покрытосемянных. По мнению ботаников, первый цветок зацвел на планете более 200 млн. лет назад и был похож на магнолию. Растение, давшее жизнь всем цветковым из ныне существующих, исчезло с лица Земли около 140 млн. лет назад, но его признаки до сих пор сохранились в некоторых процветающих сегодня видах.

Известно, что цветы – это органы размножения растений. Но, с эволюционной точки зрения, цветок является эффективнейшим приспособлением, позволившим растениям, у которых они имелись, достичь современного видового разнообразия и распространиться на столь огромные территории. Число видов существующих сегодня в природе покрытосемянных растений превышает 300 тысяч, что значительно превосходит количество всех остальных живущих на Земле видов высших растений.

Столь огромное разнообразие цветковых нисходит корнями к общему предку, возникшему во времена, когда планета имела совершенно неузнаваемый вид: климат был значительно теплее, воздух насыщен парниковыми газами, а также повсеместно громыхали динозавры.

Цветы являются очень хрупкими структурами и первыми среди остальных частей растения поддаются распаду. Случаи обнаружения окаменелых цветов чрезвычайно редки. Так, древнейшее из открытых палеонтологами цветущих ископаемых являет собой водное растение возрастом 130 млн. лет и было обнаружено в Испании. Но до сих пор ученым не посчастливилось обнаружить столь древние ископаемые цветы, которые могли бы считаться самыми ранними предками современных покрытосеменных растений.

Не имея достаточного количества ископаемого материала, международная группа ботаников решила вопрос о воссоздании вида древнейшего из распустившихся на Земле цветов с помощью альтернативного подхода. Сообщение об этом опубликовано в журнале Nature Communications. Вооружившись таксономическими характеристиками более 800 видов живых потомков первого цветка, ботаники шаг за шагом реконструировали его внешний вид.

Бросить взгляд назад и посмотреть в прошлое возможно, если сравнивать общие и различные признаки растений. Например, для цветов орхидеи характерна билатеральная симметрия, что означает, что две половины цветка зеркально отражают друг друга. Скорее всего, предок орхидей также обладал этим свойством. Такой подход позволяет постепенно опуститься вниз по генеалогическому дереву растений и достичь общего предка всех цветковых, что и было проделано учеными.

В некотором смысле первозданный цветок напоминал собой цветок магнолии. У него было несколько недифференцированных лепестков, образовывающих собой концентрические кольца, собранные в мутовки. В центре цветка размещалось несколько рядов пыльцевых тычинок и яйцевидных пестиков. Ботаники долго считали, что у предка всех цветов цветущая часть цветка была расположена по спирали вокруг его центра, как у такого современного вида, как звездный анис. Новая реконструкция показала, что на самом деле это было не так. Ученые также считают, что количество мутовок в древних цветах было значительно увеличено по сравнению с современными растениями. Это помогало им достичь более эффективного взаимодействия с опылителями.

По поводу того, были первые цветки двуполыми или однополыми, мнения ученых всегда разделялись. Ведь большинство современных цветков растений имеют признаки обеих полов, но реликтовое растение Amborella – кустарник с тихоокеанского острова Новая Каледония, к примеру, имеет как мужские, так и женские цветки. Ботаники наконец показали, что первые цветущие растения на планете все же были гермафродитами, то есть, обладали как женскими, так и мужскими цветами на одном растении. Способность к самозапылению является важным приспособлением растений, это упрощало им колонизацию новых территорий и, возможно, привело к столь широкому распространению покрытосемянных на планете сегодня.

К сожалению, ученые пока не представляют, кто был предшественником предка всех цветковых растений на Земле. Для пролития света на эту тайну недостаточно ископаемого материала.

Поделиться с друзьями: