Раскрыта «отвратительная тайна» Чарльза Дарвина

Происхождение покрытосеменных (цветковых) растений Чарльз Дарвин называл «отвратительной тайной», поскольку в рамках теории происхождения видов не нашлось убедительного объяснения их стремительному распространению в ходе эволюции, приведшему к повсеместному доминированию.

Палеоботаники во времена Дарвина описывали окаменелые останки покрытосеменных (цветковых) растений только на основании признаков, не оставляющих сомнений в их принадлежности к высшим растениям, и соотносили их с систематическими группами, дожившими до нашего времени. Получалось, что, появившись в начале позднего мелового периода (сеноманский геологический ярус), покрытосеменные прошли все основные стадии своей эволюции за «какие-то» пару десятков миллионов лет, вытеснили голосеменных (хвойных) и папоротники с доминирующих позиций, и вот уже около сотни миллионов лет остаются практически неизменными. Как это часто происходит с загадками эволюции подобного рода, успешно подхватываемыми креационистами в оправдание несостоятельности теории эволюции, рациональное объяснение находится по мере развития науки. Нашлось оно и на этот раз. Основываясь на результатах раскопок последнего времени, группа американских, немецких и французских ученых представила сценарий эволюционного распространения покрытосеменных, согласно которому этот процесс проходил постепенно, в несколько фаз. Подробности гипотезы были недавно опубликованы онлайн на сайте журнала PNAS.

Сам Дарвин считал, что наиболее вероятным сценарием эволюции покрытосеменных было их появление в раннемеловом периоде в определенных изолированных биотопах, условиях, в которых и проходило их основное эволюционное развитие. Затем же, в позднемеловом периоде, географические условия изменились таким образом, что позволили покрытосеменным покинуть пределы своих первоначальных мест обитания и быстро распространиться по всему Земному шару. При таком развитии событий период от зарождения до доминирования покрытосеменных должен был занять «разумные» 45 миллионов лет. Однако, как уже упоминалось выше, состояние палеоботаники и палеосистематики в те времена было таково, что достоверные данные о наличии этой группы растений уже в раннемеловом периоде отсутствовали.

Современный сценарий, предложенный авторами, в целом поддерживает предположение Дарвина. В своей работе ученые проанализировали многочисленные данные раскопок, недавно проведенных в Европе и Северной Америке, показавшие существование множества вымерших видов покрытосеменных со всеми основными морфологическими типами листьев и плодов, начиная с самого раннего мела, и сравнили их с видовым разнообразием, существующим в настоящее время. В результате им удалось разработать модель, согласно которой покрытосеменные сначала успешно и скоротечно заселили строго определенные водные биотопы, а последующее распространение в другие места обитания проходило постепенно. Такая градуальная миграция в новые биотопы проходила в три фазы:

1)Заселение пресноводных озер болотистых ландшафтов в период 130–112 миллионов лет назад (барремский и аптский геологические ярусы);
2)Заселение пойменных подлесков в период 112–100 миллионов лет назад (альбский ярус);
3)Заселение прибрежных участков, кос, островов и болот в период от 100 до 84 миллионов лет назад (сеноманский, туронский, коньякский и сантонский ярусы).

Таким образом, покрытосеменные стали доминирующей разнообразной группой организмов в прибрежных биотопах в Альбском веке, а так называемое «внезапное появление цветковых растений» на самом деле было серией постепенных экологических «вторжений». А вот начиная с Альбского периода, изменения биоты нашей планеты имели действительно стремительный характер, поскольку в этот период «набирала обороты» совместная эволюция цветковых растений с насекомыми, которые начали играть жизненно-важную роль в их перекрестном опылении.

Источник:Clément Coiffard, Bernard Gomez, Véronique Daviero-Gomez, and David L. Dilcher.Rise to dominance of angiosperm pioneers in European Cretaceous environments. Published online before print December 4, 2012, doi:10.1073/pnas.1218633110 PNAS December 4, 2012.

На фото: Цветок – орган семенного размножения покрытосеменных растений.