Предки магнолии. И дубы, трава, помидоры, нарциссы и многое другое. Эрве Соке и Юрг Шёненбергер 

Хотя у большинства видов растений на Земле есть цветы, эволюционное происхождение самих цветов окутано тайной. Цветы - это половые органы более чем 360,000 видов растений, живых сегодня, все они получены от одного общего предка в далеком прошлом. Это родовое растение, живое где-то между 250m и 140m лет назад, произвело первые цветы в то время, когда планета была более теплой и богаче кислородом и парниковыми газами, чем сегодня. Время, когда динозавры бродили по первозданным ландшафтам.

Но, несмотря на то, что динозавры вымерли 65m лет назад, у нас есть лучшее представление о как выглядел Игуанодон чем о том, как был построен родовой цветок.

Это отчасти потому, что эти первые цветы не оставили следов. Цветы - это хрупкие структуры, которые только в самых удачливых обстоятельствах могут быть преобразованы в окаменелости. И, поскольку никакая окаменелость не была найдена спустя 140m или более лет, ученые только имели ограниченное представление о том, как выглядел бы конечный предок. До сих пор.

Большое новое исследование, проведенное международной командой ботаников, достигло лучшей реконструкции на сегодняшний день этого родового цветка. Исследование, опубликованное в Природа связи, полагается не столько на окаменелости, сколько на изучение характеристик 800 его живых потомков.

Сравнивая сходства и различия между родственными цветущими растениями, можно вывести характеристики их недавних предков. Например, поскольку все виды орхидей имеют цветы, в которых половина является зеркальным отображением другого (двусторонняя симметрия), мы можем предположить, что у их предка были двуцветные цветы. Сравнивая этих последних предков друг с другом, можно сделать шаг назад во времени и т. Д., Пока мы не достигнем основания родового дерева цветковых растений.

Так, как это выглядело?

В некотором отношении оригинальный цветок напоминает современную магнолию: она имеет несколько недифференцированных «лепестков» (технически листочки), расположенных в концентрических кольцах. В его центре есть несколько рядов половых органов, в том числе пыльцеобразующие тычинки и яйцевидные яичники. Трудно устоять перед соблазном вообразить, как древние опылители ползают по этому цветку, собирают пыльцу и бессознательно помогают растению производить семена.

Спорная сексуальная жизнь

Новое исследование помогает решить споры о том, были ли ранние цветы раздельными полами, или как мужские, так и женские репродуктивные органы были объединены в одном цвете. Предыдущие свидетельства 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 Новая Каледония, называемая амборелла, есть цветы, которые мужского или женского пола, С другой стороны, большинство современных видов объединяют обоих полов в одном цвете.

Все живые цветы в конечном итоге происходят от одного предка, который жил около 140m лет назад. Эрве Соке и Юрг Шёненбергер

Авторы исследования решают вопрос и показывают, что цветок предков был гермафродитом. Это означает, что ранние цветковые растения могут воспроизводить как мужчин, так и женщин. Комбинированные полы могут быть полезны, когда колонизация новых сред в качестве отдельного человека может быть его собственным помощником, и действительно, многие виды растений, колонизирующие отдаленные океанические острова, как правило, являются гермафродитами. Возможно, сочетание полов помогло ранним цветущим растениям вывести конкурентов из своих конкурентов.

Дьявол в деталях

Несмотря на очевидное сходство с некоторыми современными цветами, у их конечного предка есть несколько сюрпризов в рукаве. Например, ботаник давно думал, что ранние цветы имели цветочные части расположенных по спирали вокруг центра цветка, как это видно в современных видах, таких как звездчатый анис.

Новая реконструкция, тем не менее, решительно говорит о том, что ранние цветы имели свои органы не по спирали, а по серии концентрических кругов или «завитушек», как на большинстве современных растений. Однако ранний цветок имел более многочисленные завитки, предлагая, чтобы цветы стали более простыми с течением времени. Парадоксально, но эта более простая архитектура, возможно, предоставила современным растениям более стабильную основу для развития и достижения более сложных задач, таких как сложное взаимодействие с некоторыми насекомыми, как в орхидеях, или производство «цветочных головок» из десятков или сотен более простых цветов как в семье подсолнечника.

Хотя теперь у нас есть хорошее представление о том, как выглядел один из самых ранних цветов, мы все еще мало знаем о том, как появился этот цветок. Подробные шаги, ведущие к его эволюции, неизвестны. Возможно, нам придется ждать открытия новых окаменелостей, покрывающих пробел вокруг 250m-140m лет назад, прежде чем мы сможем понять само происхождение самой разнообразной сексуальной структуры на планете.

Об авторе

Марио Вальехо-Марин, доцент по эволюционной биологии, Университета Стирлинга

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon