Как фотосинтезировало "дерево без листьев"?


Разгадана загадка "колон из Гильбоа", "загадочных стелл" или "деревьев без листьев" — странных девонских окаменелостей, столбообразных стволов без листьев. Понимание того, как фотосинтезировали эти растения, приоткрывает древнейшие страницы эволюции наземных растений.

Уже более ста лет ученых-палеонтологов волнуют "колонны из Гильбоа" — окаменевшие остатки стволов древнейших растений, но почему-то без листьев. В 1870-х годах в местечке Гильбоа (Штат Нью- Йорк, США) были открыты окаменелости растения Eospermatopteris, они представляли собой длинные окаменевшие стволы, но почему-то без листьев, так что непонятно вообще было, как эти растения продуцируют органику. Странно, не правда ли? Загадка, над которой пришлось поломать голову немалому числу ученых.

И вот теперь, удалось обнаружить два хорошо сохранившихся окаменевших экземпляра таких "столбов", которые проливают свет на разгадку этой загадки. Описали эту находку Вильям Штейн из Университета Бигамптон (Нью-Йорк, США), Франк Маннолини, Эд Ландинг и Линда Ван Аллен Херник из Нью Йоркского Государственного Музея и Кристофер Берри из Университета города Кардифф (Уэльс, Великобритания). Они нашли два окаменелых ствола примерно по 6 метров длиной Eospermatopteri, на вершине одного из этих стволов - короткие и прямые окаменелые веточки, а у другого — окаменелые "шрамы", из которых веточки, видимо, росли. Веточки дихотомически ветвились на другие веточки, меньшей толщины и тд.

http://plantaclub.by/news/225.files/image001.jpg

Рис.1. Два типа девонских деревьев.

Ученые реконструировали это древнее растение - они считают, что представители Eospermatopteri имели длинный ствол и веточки на его самой верхушке, наподобие современных пальм. Листьев у них не было - видимо, фотосинтез осуществлялся зелеными веточками. Так как стволы и у них длинные, а веточки короткие и на самой верхушке стволе, то шанс обнаружить ствол с веточками невелик. Примечательно, что дерево из Гильбоа сильно отличается по своей "идее" от другого древнего растения Archaeopteris, — это дерево имело длинный ствол, от которого расходились горизонтально длинные ветки с листьями.

Девонский период - интересное время для понимания начальных стадий эволюции наземных растений и животных. Выход на сушу произошел сразу среди нескольких групп организмов - членистоногих, позвоночных, древних растений. Процесс выхода на сушу потребовал совершенно новых, невиданных доселе морфологических приспособленческих решений.

Сравнение дерева из Гильбоа Eospermatopteri с Archaeopteris говорит о том, что у древнейших деревьев были разные стратегии получения максимально возможного количества света в условиях конкуренции за этот ресурс - либо тянуться на верх и вынести туда свою фотосинтезирующую часть (дерева из Гильбоа Eospermatopteri) либо создать такую архитектонику веток, чтобы максимально уловить проникающий сквозь кроны деревьев свет.

Источник новости: William E. Stein, Frank Mannolini, Linda VanAller Hernick, Ed Landing & Christopher M. Berry Giant cladoxylopsid trees resolve the enigma of the Earth's earliest forest stumps at Gilboa. Nature, v.446, 904-907 (2007).