В китайской провинции обнаружены окаменелые останки ранее неизвестного растения, отличающегося уникальным строением репродуктивных органов, сочетающим признаки цветковых и голосеменных. Для изучения эволюции находки палеонтологи провели сравнение с наиболее древним известным предком.
Человек ежедневно встречается с цветковыми растениями — ученые называют их покрытосеменными или по латыни Angiospermae. Их семяпочки находятся внутри завязи, в отличие от голосеменных, у которых зачатки не защищены. Цветковые растения часто выращивают в домашних условиях, мы регулярно употребляем их плоды в пищу и наслаждаемся их ароматом перед выходом из дома. Это наиболее многочисленный отдел растений — насчитывают свыше 300 тысяч видов (у голосеменных, для сравнения, около тысячи).
Вопрос о происхождении цветковых растений до сих пор остается открытым и вызывает споры. Недавно группа исследователей установила, существуют данные, указывающие на то, что некоторые группы цветковых растений появились в юрском периоде (201,3—145 миллионов лет назад). Предполагается, что их формирование было связано с образованием закрытого семязачатка. Однако, систематическое положение этих растений до сих пор не подтверждено ископаемыми находками, демонстрирующими эволюционные связи между голосеменными и цветковыми растениями.
Недавно китайские палеонтологи сделали открытие: найдено окаменелое растение, сочетающее признаки голосеменных и покрытосеменных. Образец был собран в формации Цзюлуншань, расположенной в уезде Нинчэн, Внутренняя Монголия, Китай. Он был обнаружен во вулканическом туфе. Возраст этих пород, по некоторым оценкам, учитывая, что возраст находки составляет не менее 164 миллиона лет, можно отнести ее к периоду среднего или позднего юрского периода. Научная работа с описанием опубликовал журнал Palaeoworld.
Новое растение было классифицировано учеными как голосеменное и получило название Paradoxa huangii — из-за необычного набора признаков. Сохранилось женское соцветие длиной 6,67 сантиметров, включающее 22 пестика, плотно расположенные вдоль стебля. Ее яйцеклетки частично покрыты, а в плодолистике содержатся пыльцевые зерна (это атрибут голосеменных). На вершине пестиков находится апикальный отросток, который характерен как для покрытосеменных, так и для голосеменных. У высших растений он связан с опылением, но, по словам авторов, про тот же функционал у Paradoxa говорить еще рано.
Закрытая яйцеклетка является ключевым признаком покрытосеменных растений, как уже указывалось ранее. Важно, что эта закрытость происходит в момент опыления. Однако остается неясным, какими были репродуктивные органы древних растений в период эволюции от голосеменных к покрытосеменным. Для прояснения этого вопроса палеонтологи сопоставили Paradoxa с наиболее древним и примитивным из известных представителей Angiospermae — амбореллой (Amborella).
Анатомическое строение половых органов у обнаруженной особи имеет сходство с амбреллой: яйцеклетка располагается на верхней стороне завязи и окружена другими структурами. У Paradoxa яйцеклетки закрыты не полностью, что наталкивает на мысль, что это растение находится на пути к такому строению. Способ закрытия яйцеклеток ранних покрытосеменных может быть предковым для всех Angiospermae. По мнению ученых, это позволяет прояснить ранее невыявленные аспекты эволюции цветковых растений и сближает характеристики голосеменных и покрытосеменных видов.
Переход к закрытым семенами часто объясняют необходимостью защиты потомства, поскольку в период раннего развития организм особенно восприимчив. Однако подобное встречается и у некоторых голосеменных, например, у хвойных, у которых есть шишки. Основное отличие заключается в том, что цветковые растения скрывают яйцеклетки до момента опыления, что способствует повышению их выживаемости. И, по всей видимости, Paradoxa не достиг полной закрытости, но тем не менее демонстрирует ранее неизвестное строение половых органов.