- Троицкий вариант — Наука - http://trv-science.ru -

Фонарики далекой Гондваны

Наталья Резник

Наталья Резник

Новый Свет подарил нам множество ценных растений семейства пасленовых (Solanaceae), в том числе картофель, баклажаны, томаты, табак, овощной перец и физалис. К сожалению, эволюционная история этого обширного семейства окутана туманом. Большинство пасленовых — травянистые растения с нежными цветками и плодами, которые крайне редко превращаются в окаменелости. До наших дней дошло лишь несколько ископаемых семян пасленовых, имеющих возраст около 50 млн лет, большинство находок существенно моложе. На основании имеющихся данных специалисты полагали, что пасленовые возникли в Южной Америке 35–51 млн лет назад, в тот период, когда она отделялась от Гондваны.

Представление ученых об эволюционной истории пасленовых изменилось после открытия, сделанного командой исследователей из США и Аргентины под руководством профессора Пенсильванского университета Питера Уилфа (Peter Wilf). Разбирая образцы, найденные в Патагонии, в Лагуне-дель-Хунко, и хранившиеся в Палеонтологическом музее Эхидио Феруглио в Трелью (Аргентина), ученые обнаружили окаменевшие остатки физалиса возрастом 52,22±0,22 млн лет [1]. Современные физалисовые (Physalis) распространены в Южной, Центральной и Северной Америке, центром их разнообразия считается Мексика. После оплодотворения чашечка цветка разрастается и окружает плод, образуя характерное вздутие. Такой феномен описан для нескольких родов пасленовых, а также для представителей других семейств, однако у физалиса они особенно крупны. Его характерные «китайские фонарики» делают этот род одним из самых узнаваемых среди покрытосеменных. Два таких окаменевших фонарика и обнаружили исследователи. Их возраст определили с помощью радиоизотопной аргонаргоновой датировки и палеомагнитной диагностики вулканических туфов, в которые впечатались эти фонарики.

Окаменевшие остатки физалиса Physalis infinemundi — фонарик из сросшихся чашелистиков, на которых прекрасно видны жилки, и ягода внутри (www.sciencenews.org/)

Окаменевшие остатки физалиса Physalis infinemundi — фонарик из сросшихся чашелистиков, на которых прекрасно видны жилки, и ягода внутри (www.sciencenews.org/)

Патагонские фонарики на удивление хорошо сохранились — ученые смогли пересчитать чашелистики, рассмотреть жилки на них, а на одном из образцов осталась даже тонкая ножка и окаменевшая ягода внутри фонарика. Диаметр ягоды около сантиметра. Среди современных физалисов также есть овощные виды с относительно крупными ягодами, напоминающими крошеные помидорчики, они называются «томатилло». Однако не следует путать их с томатами, которые относятся к другому роду пасленовых.

Чтобы определить точное систематическое положение находки, исследователи сравнили ее со 109 видами ископаемых и современных пасленовых из 39 родов, имеющими раздутые или разросшиеся чашечки. Для анализа они выбрали 16 признаков, которые устойчиво сохраняются как в окаменелостях, так и в гербарных образцах. Кроме того, они проанализировали ДНК современных видов. Оказалось, что находка представляет собой ранее неизвестный вид физалиса, который ученые назвали Physalis infinemundi Wilf sp. nov. Видовое название происходит от латинских слов in fine mundi, что означает «в конце света». Такое название ученые выбрали потому, что этот вид произрастал в Патагонии в конце существования суперконтинента Гондваны. Название также отражает географическое положение Патагонии, которую называют краем света.

Засушенный образец современного физалиса Physalis angustifolia. Этот вид чрезвычайно напоминает Physalis infinemundi (www.zmescience.com/)

Засушенный образец современного физалиса Physalis angustifolia. Этот вид чрезвычайно напоминает Physalis infinemundi (www.zmescience.com/)

Итак, род Physalis, который, как полагали, обособился внутри семейства пасленовых 9–11 млн лет назад, оказался как минимум на 40 млн лет старше. Само семейство пасленовых, соответственно, еще древнее.

Лагуна-дель-Хунко находилась на стыке массивов Южной Америки, Антарктики и Австралии. Там росли дождевые тропические леса, большая часть этих видов вымерла в результате похолодания в позднем эоцене. Окаменевшие остатки гондванской флоры, в том числе эвкалипты, находят преимущественно в Австралии. Оказывается, флора Гондваны также связана с современной растительностью Нового Света. Патагония служила мостом между Антарктикой, Австралией и Южной Америкой.

Ягодами современных физалисов не прочь полакомиться животные. У P. infinemundi был достаточно крупный плод, и ученые предположили, что их также поедали разные зверьки.

И, наконец, вздутая чашечка — фонарик, по которому исследователи с первого взгляда опознали физалис. Это приспособление оказалось весьма древним, и специалисты размышляют о том, для чего оно может служить. Поскольку фонарик встречается у разных видов пасленовых и возникал в этом семействе неоднократно, его функции также могут различаться. У китайского эндемика Przewalskia tangutica фонарики, вероятно, помогают ветру разносить плоды и семена. У растений, живущих в сухом климате, они, возможно, поддерживают внутри влажность, необходимую для развития семени [2]. Что касается физалисов, тут ясности еще меньше. Исследователи предположили, что в дождевом тропическом лесу, на берегу озера, где рос P. infinemundi , фонарик позволял плодам плавать и не тонуть, сохраняя ягоду сухой. Простейшие эксперименты, проведенные в кухонной мойке с несколькими современными видами физалиса, показали, что фонарики действительно создают вокруг плода воздушные карманы, и он держится на воде в течение нескольких дней, при этом не намокает от льющейся сверху воды.

Наталья Резник

1. Wilf P., Carvalho M. R., Gandolfo M. A., Cúneo N. R. Eocene lantern fruits from Gondwanan Patagonia and the early origins of Solanaceae // Science. 2017. 355, doi: 10.1126/science.aag2737

2. Zhang J., Tian Y., Wang L., He C. Functional evolutionary developmental biology (evo-devo) of morphological novelties in plants // J. Syst. Evol. 2010. 48. 94–101. doi: 10.1111/j.1759—6831.2010.00066.x.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Связанные статьи