Пророщують насіння 40 мільйонів років соснової шишки, закритої в бурштин

Дослідження Університету штату Орегон виявили перші викопні докази рідкісного стану рослин, відомого як раннє проростання, при якому насіння проростає, перш ніж залишити плоди.

У статті, опублікованій в Історична біологіяДжордж Пойнар-молодший з Наукового коледжу штату Орегон описує соснову шишку віком близько 40 мільйонів років, укладену в балтійський бурштин, з якого проростає багато зародкових стебел.

«Проростання насіння має вирішальне значення для розвитку всіх рослин, і воно зазвичай відбувається в землі після того, як насіння впало», — сказав Пойнар, міжнародний експерт із використання збережених форм рослин і тварин у бурштині, щоб дізнатися про біологію. та екологія далекого минулого. . «Ми схильні пов’язувати життя – ембріональний розвиток усередині батька – з тваринами і забуваємо, що це іноді трапляється у рослин».

Значною мірою ці інциденти стосуються переважно, за словами Пойнар, покритонасінних рослин. Покритонасінні рослини, які прямо чи опосередковано забезпечують більшу частину їжі, яку вживають люди, мають квіти та виробляють насіння, оточені плодами.

«Проростання насіння у плоди є досить поширеним явищем у рослин, які не мають періоду спокою, таких як томати, перець і грейпфрут, і це відбувається з різних причин», — сказав він. «Але це рідко зустрічається у голонасінних».

Голонасінні рослини, такі як хвойні, дають «голі» або незакриті насіння. Раннє проростання соснових шишок настільки рідкісне, що в науковій літературі описаний лише один природний приклад цього стану, починаючи з 1965 року, сказав Пойнар.

«Це частина того, що робить це відкриття таким інтригуючим, — сказав він, — навіть тоді це перша скам’яніла пам’ятка життєдіяльності рослин, яка включає проростання насіння». «Я вважаю чудовим, що насіння цієї маленької соснової шишки починають проростати всередині шишки, а бруньки можуть вирости так далеко, перш ніж вони загинуть у смолі».

На кінчиках бруньок є скупчення голок, деякі в пучках по п’ять, що пов’язує скам’янілість з вимерлим видом сосни Pinus cembrifolia, раніше описаною з балтійського бурштину, сказав Пойнар.

Він додав, що шишки в балтійському бурштині зустрічаються не в достатку. Ті, що з’являються, цінуються колекціонерами, і оскільки лусочки шишок тверді, вони зазвичай добре збережені і виглядають як реалістичні.

Пойнар сказав, що життєва сила у рослин зазвичай проявляється одним із двох способів. Раннє проростання є найпоширенішим із двох, інший є вегетативним життям, наприклад, коли цибуля з’являється безпосередньо з квіткової головки материнської рослини.

«У разі життєздатності насіння в цій скам’янілості, насіння дало повністю видимі зародкові стебла в бурштині», — сказав він. Незрозуміло, чи з’явилися ці стебла, відомі як гіпокотилі, до того, як шишка стала покрита бурштином. Однак, виходячи з їхнього положення, виявляється, що деякі, якщо не більшість, зростання відбулися після того, як соснова шишка впала в смолу.

“Часто деяка активність виникає після того, як організми закопуються в смолі, наприклад, застрягли комахи, які відкладають яйця”, – сказав Пойнар. “Крім того, комахи-паразити іноді потрапляють зі свого господаря в смолу після того, як остання потрапляє в пастку. У випадку соснових шишок епідерміс, що покриває відкриті частини бруньки, може захистити від швидкого проникнення природних фіксаторів смоли”.

Дослідження життєздатності існуючих голонасінних рослин свідчать про те, що цей стан може бути пов’язаний із зимовими морозами. Пойнар сказав, що легкі заморозки були б можливими, якби в Балтійському бурштиновому лісі було вологе і тепле середовище, як було припущено.

«Це перша літопис скам’янілостей про життєздатність насіння рослин, але цілком імовірно, що цей випадок стався трохи раніше, ніж цей запис еоцену», — сказав він. «Немає жодної причини, чому життя рослин сотні мільйонів років тому не існувало у древніх спороносних рослинах, таких як папороті та лікоподі».

Довідка: «Раннє проростання соснової шишки в еоценовому балтійському бурштині», Джордж Пойнар-молодший, 8 листопада 2021 р., Історична біологія.
DOI: 10.1080 / 08912963.2021.2001808