Загадочная семенная папоротниковая лепидоптерис обнаружена в верхней перми Китая

Недавно в районе Байцзягоу (Баодэ, провинция Шаньси, Китай) в верхнепермской формации Суньцзягоу была обнаружена загадочная семенная папоротниковая лепидоптерис (Lepidopteris baodensis sp. nov.), возраст которой превышает 251 миллион лет (Ma). Это открытие полностью изменило представление о стратиграфическом распространении рода Lepidopteris в Китае и способствовало таксономическому изучению позднепалеозойских растений.

Со времени установления рода Lepidopteris Шимпером в 1869 году его эпидермальная структура с субэпидермальными вздутиями (ранее называвшимися «волдырями») долгое время оставалась неразгаданной тайной. Исследователи обнаружили эти вздутия не только на нижней поверхности конечной оси и средней жилки, но и на нижней поверхности вторичных жилок. Эпидермис вздутия на конечной оси состоял из обычных эпидермальных клеток и устьичных аппаратов, образующих продольные ряды и многочисленные группы с концентрическим рисунком. Эпидермис вздутия на средней жилке также имел концентрический рисунок, но только с 3 группами. Эпидермис вздутия на вторичной жилке также был составлен из обычных клеток и устьиц, формирующих концентрический узор. Поскольку верхняя поверхность листа лишена таких вздутий, разница в эпидермальных структурах между верхней и нижней поверхностями весьма примечательна, что редко встречается у растений.

Исследование было проведено доктором Чжан И и адъюнкт-профессором Чжэн Шаолинем из Колледжа палеонтологии Шэньянского педагогического университета, а также профессором Наугольных из Геологического института РАН. Статья была опубликована на обложке журналов Chinese Science Bulletin (Chinese Edition) 2012, 57(24) и Chinese Science Bulletin (English Edition) 2012, 57(27).

Хотя наземные и морские экосистемы пережили самое крупное массовое вымирание в поздней перми, семенной папоротник Lepidopteris стал важным элементом реликтовой растительности и сохранился в течение всего триаса. Таким образом, изучение Lepidopteris играет ключевую роль в понимании этого вымирания и последующего восстановления.

Авторы полагают, что выживание Lepidopteris, вероятно, было связано с уникальными субэпидермальными вздутиями. Анализ кутикулы показал, что нижние поверхности конечной оси, средней и вторичных жилок, связанные с проводящими тканями, были покрыты этими вздутиями. Вероятно, они представляли собой небольшие водохранилища, которые поглощали воду при высоком потоке в проводящих тканях и высвобождали её при низком, подобно ирригационной системе. Это могло позволить влаголюбивому папоротнику пережить жаркую и засушливую среду.

Новый вид L. baodensis не только расширяет знания о биологии и таксономии Lepidopteris и стратиграфии верхней перми Китая, но и даёт возможность понять взаимосвязь между евроамериканской и катайзийской флорами в палеоклиматическом, палеоэкологическом и палеогеографическом контексте. Местонахождение Байцзягоу стало зоной интенсивных исследований для китайских и зарубежных геологов.