Более 90% растений Земли принадлежат к отделу покрытосеменных (цветковых). Наука до сих пор пытается понять, как, когда и почему они так бурно расплодились. В 19 веке никто иной как Чарльз Дарвин называл эту сложнейшую проблему «отвратительной тайной». С той поры прошло полтора века, но споры о происхождении цветковых растений так и не прекратились.
Основной вопрос - «когда»? Самыми надежными источниками данных здесь служат ископаемая летопись и ДНК. Однако они дают два разных ответа. Древнейшие цветковые встречаются в отложениях начала мелового периода - это примерно 130 миллионов лет назад. Однако метод «молекулярных часов» дает кардинально иные результаты. Он сопоставляет генетическое разнообразие существующих растений и расчетную скорость изменения их генома, показывая в результате, на какую временную дистанцию они удалились от общего предка. Согласно показаниям этого «хронометра», покрытосеменные появились намного раньше. В 2019 году было проведено крупное исследование, в котором рассматривался генетический материал более чем 2300 растений. Оно показало, что их цветковый предок существовал уже в позднем триасе, около 209 миллионов лет назад. Таким образом, несоответствие составляет более 70 миллионов лет. В этот разрыв целиком умещается Юрский период!
Надо понимать, что ничего экстраординарного в подобных расхождениях нет. Оно уже фиксировалось ранее - при оценке эволюционного пути птиц и млекопитающих. Но в тех случаях «зазор» по мере поступления новой информации в значительной степени уменьшился, здесь же этого так и не произошло. Почему? С одной стороны, это может быть связано с особенностями работы с ископаемой летописью. Она очень часто бывает неполной. Вероятность того, что растение оставит свои следы на десятки и сотни миллионов лет, зависит от множества факторов, в том числе от размера, формы, среды обитания, условий «хранения». Невозможно представить, что самая древняя обнаруженная окаменелость действительно содержит первое цветковое растение в истории Земли. Почти наверняка исследователи не добрались до множества более ранних видов. Ещё какое-то их количество попросту не сохранилось, навсегда канув в вечность. Именно такое объяснение полученным результатам дали авторы упомянутого исследования. Они даже предложили название для обнаруженного феномена - «Юрский разрыв покрытосеменных растений» («Jurassic angiosperm gap»).
При этом некоторые специалисты уверены, что никакого временного пробела нет и в помине. В том же 2019 году были опубликованы результаты исследования, авторы которого изучали древнейшие сохранившиеся образцы пыльцы цветковых растений. Эти мельчайшие частицы крайне неприятны для аллергиков, но для палеонтологов являются настоящим благословением. Пыльца долговечна и проникает повсюду. Благодаря ей удалось подтвердить, что покрытосеменные разбрасывали её в начале Мелового периода. Но в более ранних слоях её нет, хотя пыльца близких родственников покрытосеменных там присутствует.
Отсутствие доказательств не является доказательством отсутствия, но в этом случае, как считают авторы исследования, оно действительно говорит о том, что цветковых в то время ещё не существовало. Косвенным подтверждением здесь является тот факт, что после появления пыльцы цветковых в ископаемой летописи она «трансформируется» именно в той последовательности, который предполагается генетическими данными эволюции видов.
Таким образом, причину эволюционного разрыва продолжительностью в 70 миллионов лет, как кажется, следует искать в несовершенстве метода молекулярных часов. Несмотря на название, он не имеет прямого отношения к какой бы то ни было физической материи, в том числе и к дезоксирибонуклеиновой кислоте. Это всего лишь математическая модель, которая зависит от вводящихся в неё исходных данных. Среди последних могут быть отношения между растениями, скорость их эволюции, возраст ископаемых останков и т.д. Если существует ошибка хотя бы в одной переменной, результат будет некорректным. Проверочные исследования неоднократно показывали, что неверные исходные данные чаще всего приводят к значительному «удревнению» итогового значения. Если именно это произошло в случае с цветковыми, следует просто найти ошибочный параметр и исправить его.
В этом нет ничего невозможного. Молекулярные часы упорно относят происхождение покрытосеменных к более ранним геологическим периодам, но выдают не одну, а сразу несколько возможных дат появления этих растений - в зависимости, естественно, от исходной информации, вводящейся в математическую модель. Самые поздние из них приходятся на середину или конец Юрского периода. Эта датировка в какой-то степени подтверждается ископаемой летописью, которая тоже намекает на то, что цветковые должны были «родиться» ближе к концу Юрского периода, чтобы во всей красе проявиться в окаменелостях следующей геологической эпохи.
Как видим, работа над разгадкой «отвратительной тайны», мучавшей ещё Чарльза Дарвина, продолжается, причем в весьма активном режиме. Новые окаменелости цветковых и близких к ним растений помогут уточнить сроки ключевых эволюционных изменений. Эти данные, в свою очередь, способны сузить диапазон результатов молекулярных часов. Ответы на заданные в начале статьи вопросы важны не только для понимания того, как, когда и почему на Земле появились наши любимые комнатные цветы. От них зависят научные представления об эволюции множества живых существ, в том числе, например, насекомых, которые развивались бок о бок с цветковыми. Эта загадка будет решена, в этом нет никаких сомнений. Но прежде чем это произойдет, научное сообщество сломает еще немало копий.
Читайте также:
Больше познаваемого читайте на нашем сайте: poznavaemoe.ru