Новооткрытая ископаемая флора раскрывает нечто большее, чем возраст

Более 100 миллионов лет назад подлесок лесов позднего мезозоя был представлен разнообразными растениями класса Equisetopsida. Сегодня от этой группы остался лишь один род, Equisetum (хвощ), который считается древнейшим из ныне существующих родов наземных растений. Однако его эволюционное происхождение остается предметом дискуссий: молекулярные датировки указывают на расхождение 15 современных видов около 65 млн лет назад, в то время как ископаемая летопись предполагает более раннее появление, около 136 млн лет назад.

Новое открытие ископаемого вида Equisetum в Патагонии отодвигает происхождение рода к отметке в 150 млн лет назад. Более того, эта находка сделана в уникальной среде — в отложениях древних горячих источников, где хвощи можно встретить и сегодня. Исследование под руководством геобиолога Алана Чаннинга из Кардиффского университета показало, что эти растения не только проливают свет на филогенетический возраст рода, но и позволяют изучить их экологию, физиологию и адаптации к экстремальным условиям. Работа опубликована в апрельском выпуске American Journal of Botany.

Исключительная сохранность растений, включая стебли, корневища, листовые влагалища и репродуктивные органы, стала возможна благодаря процессу клеточной перминерализации в кремнистых породах, образованных горячими источниками. Детальный анатомический анализ показал, что ископаемый вид, получивший название Equisetum thermale, морфологически практически неотличим от современных представителей двух подродов хвоща. Это подтверждает, что род Equisetum является крайне древним и за последние 150 млн лет претерпел мало эволюционных изменений.

Адаптации E. thermale к жизни в геотермальных условиях включали обширную систему воздухоносных полостей в стеблях для аэрации корневой системы, а также толстые клеточные стенки, развитую кутикулу и глубоко погруженные устьица для уменьшения потерь воды. Наличие отложений кремния указывает на возможный физиологический механизм устойчивости к стрессу, вызванному высокой температурой, солью и тяжелыми металлами.

«Эти адаптации существуют у хвощей по сей день, — отмечает Алан Чаннинг. — Это иллюстрирует, что род разработал успешный набор инструментов для жизни в экстремальных средах и сохранял их на протяжении миллионов лет».