Саговники похожи на пальмы, но ближе к хвойным, например, ели. Появились раньше динозавров, пережили два великих вымирания и до сих пор растут на Земле. Новое исследование посвящено симбиозу саговников с бактериями-фиксаторами азота и их роли в выживании этих древних растений.
Саговниковидные, или саговники, считаются одними из живых ископаемых. Растения появились много веков назад, пережили несколько вымираний и полностью не исчезли, сохранив свой облик. древний облик.
СаговникиИногда их называют саговыми пальмами из-за сходства с этими цветковыми растениями: высокий ствол обычно не ветвится и увенчан пучком крупных листьев. Однако на самом деле саговники относятся к голосеменным растениям, которые не цветут и не образуют настоящих плодов. Современные голосеменные — прежде всего хвойные вроде ели или сосны, хотя раньше на Земле обитало множество причудливых групп. Сейчас от них остались лишь редкие диковинки — гингко или саговников.
Саговниковидные появились еще в палеозойскую эру, в начале пермского периода около 480 миллионов лет назад, возможно, даже раньше, в каменноугольном периоде. После грандиозного пермского вымирания, самого масштабного в истории Земли, саговники не исчезли, а наоборот, стали еще более многочисленными и расселились по всему миру во время мезозойской эры.
Стали свидетелями появления, расцвета и гибели всех динозавров (за исключением птиц). Вымирание на границе мезозоя и кайнозоя, погубившего «ужасных ящеров», саговники тоже как-то пережили, хотя и стали встречаться гораздо реже.
В настоящее время существует только один порядок и два семейства саговниковидных растений. Для них, как и для некоторых других видов растений, характерен симбиоз с бактериями-азотфиксаторами, прежде всего цианобактериями, обитающими в особых коралловидных корнях саговников. МикробыХватывают и разделяют молекулы азота, затем включают их в органические соединения. Авторы нового статьи для Nature Ecology and Evolution Попытались выяснить, когда и каким образом саговники получили выгоду от этого взаимодействия.
Для этого изучили 178 окаменелостей растений со всего света — от Антарктиды до Гренландии и от острова Тасмания до Австрии. Время жизни саговников варьирует от начала мезозоя (триаса) до середины кайнозоя (эоцена).
Палеонтологи установили изотопный составПо содержанию азота-15 и азота-14 в окаменевших листьях установили, откуда саговники получали этот элемент при жизни. Если из почвы в виде минеральных соединений — число азота-15 меньше, если с помощью симбиотических бактерий, фиксирующих газообразный азот атмосферы — больше. В отдельных исследованиях изучали изотопы азота в других растениях, которые росли рядом с древними саговниками.
Оказалось, что в союз с бактериямиПоявление саговников состоялось значительно позже их первого возникновения. Это случилось как минимум дважды независимо друг от друга, например, у семейства замиевых (Zamiaceae). Эти растения пережили катастрофическое вымирание, уничтожившее динозавров, тогда как большинство не способных к симбиозу саговников погибли.
Авторы считают, что симбиоз с бактериями помог саговникам выжить после эволюционного кризиса. Кроме того, саговники стали специализироваться на бедных азотом почвах, в то время как раньше обитали во всех типах экосистем.