Прорастите семена сосновой шишки 40 миллионов лет в янтаре.

Исследование Университета штата Орегон выявило первые ископаемые свидетельства редкого состояния растения, известного как раннее прорастание, при котором семена прорастают до того, как оставить плоды.

В статье, опубликованной в Историческая биологияДжордж Пойнар-младший из Колледжа наук штата Орегон описывает сосновую шишку возрастом около 40 миллионов лет, заключенную в балтийский янтарь, из которого прорастает множество зародышевых стеблей.

«Прорастание семян имеет решающее значение для развития всех растений, и обычно оно происходит в земле после того, как семена упали», — сказал Пойнар, международный эксперт по использованию консервированных форм растений и животных в янтаре, чтобы узнать о биологии. и экология далекого прошлого. . «Мы склонны связывать жизнь — эмбриональное развитие внутри отца — с животными и забываем, что это иногда случается с растениями».

По словам Пойнара, в большинстве случаев эти инциденты связаны с покрытосеменными растениями. Покрытосеменные, которые прямо или косвенно обеспечивают большую часть пищи, которую едят люди, имеют цветы и дают семена, окруженные фруктами.

«Прорастание семян во фруктах довольно часто встречается у растений, у которых отсутствует покой семян, таких как помидоры, перец и грейпфрут, и происходит по разным причинам», — сказал он. «Но у голосеменных встречается редко».

Голосеменные растения, такие как хвойные, дают «голые» или незакрытые семена. По словам Пойнара, раннее прорастание сосновых шишек настолько редкое, что в научной литературе был описан только один естественный пример этого состояния с 1965 года.

«Это часть того, что делает это открытие настолько интригующим, поскольку это уже первая ископаемая летопись жизнеспособности растений, включающая прорастание семян», — сказал он. «Я считаю, что это здорово, что семена в этой маленькой сосновой шишке начинают прорастать внутри шишки, а почки могут расти так далеко, прежде чем погибнут в смоле».

По словам Пойнара, на кончиках почек расположены группы игл, некоторые в пучках по пять штук, что связывает ископаемое с вымершим видом сосны Pinus cembrifolia, ранее описанным для балтийского янтаря.

Он добавил, что сосновые шишки в балтийском янтаре встречаются не в большом количестве. Те, которые действительно появляются, ценятся коллекционерами, и поскольку чешуя шишек прочная, они обычно хорошо сохранились и выглядят как живые.

Пойнар сказал, что жизнеспособность растений обычно проявляется одним из двух способов. Раннее прорастание является наиболее распространенным из двух, второй — вегетативный период, например, когда лук выходит прямо из цветочной головки материнского растения.

«Что касается жизнеспособности семян в этой окаменелости, семена дают полностью видимые зародышевые стебли в янтаре», — сказал он. Неясно, возникли ли эти стебли, известные как гипокотили, до того, как конус стал покрытым янтарем. Однако, исходя из их положения, кажется, что некоторый, если не большая часть роста произошла после того, как сосновая шишка упала в смолу.

«Часто некоторая активность происходит после того, как в смоле закапываются организмы, например, застрявшие насекомые, откладывающие яйца», — сказал Пойнар. «Кроме того, насекомые-паразиты иногда убегают от своего хозяина в смолу после того, как последняя попадает в ловушку. В случае сосновых шишек эпидермис, покрывающий открытые части почек, может защитить от быстрого проникновения естественных фиксаторов смолы».

Исследования жизнеспособности современных голосеменных позволяют предположить, что это состояние могло быть связано с зимними морозами. Пойнар сказал, что легкий мороз был бы возможен, если бы в балтийском янтарном лесу была влажная и теплая среда, как и предполагалось.

«Это первая ископаемая летопись жизнеспособности семян растений, но вполне вероятно, что этот случай произошел немного раньше, чем эта запись эоцена», — сказал он. «Нет никаких причин, по которым жизнь растений сотни миллионов лет назад не встречалась в древних спороносных растениях, таких как папоротники и ликоподы».

Ссылка: «Раннее прорастание шишки в балтийском янтаре эоцена» Джордж Пойнар-младший, 8 ноября 2021 г., Историческая биология.
DOI: 10.1080 / 08912963.2021.2001808