За последнюю треть миллиарда лет Земля пережила множество катаклизмов — одно только пермь-триасовое вымирание чего стоит. А ведь после него было ещё и триасово-юрское, правда, небольшое, но освободившее дорогу динозаврам. А потом ещё мел-палеогеновое, этих самых динозавров почти полностью истребившее. В общем, кажется, что вымереть должно было вообще всё, что было живо 300 миллионов лет назад.
Однако, как это ни удивительно, есть как минимум одна группа организмов, которые не только выжили, но и не особенно за это время изменились. Саговники иногда называют саговыми пальмами. На пальмы они внешне действительно похожи, но только не имеют к ним никакого отношения. Пальмы — цветковые растения, а саговники — голосеменные примитивнее хвойных — ели и лиственницы.
Появились саговники как раз около 300 миллионов лет назад, в конце карбона — начале перми. Пережили они и Великое вымирание, отметившее начало мезозоя, и триасово-юрское, когда землёй окончательно завладели динозавры, и мел-палеогеновое, когда динозавры вымерли почти все, а лидерство в растительном мире захватили цветковые растения.
Конечно, от некогда огромной группы осталось не так уж много, но саговники, тем не менее, и по сию пору процветают, и вымирать не собираются. От них и осталось то всего ничего — один порядок с двумя семействами, и все они находятся в симбиозе с живущими в их корнях бактериями, которые умеют переводить атмосферный азот в усваиваемые растениями формы.
Причём если другие растения, например, бобовые, «сотрудничают» с анаэробными бактериями, что требует изрядных ухищрений, чтобы и корни не задохнулись от недостатка кислорода, и бактерии не погибли, отравившись им, то симбионты саговников — вполне аэробные цианобактерии.
Очевидно, что именно этот союз плюс характерная для низших голосеменных теневыносливость и обеспечили саговникам столь завидную живучесть. Поэтому учёные и решили выяснить, когда именно эти растения обзавелись столь полезным приобретением. Для этого палеонтологи изучили почти 180 окаменелостей, найденных по всему миру — от Арктики до Антарктики и от Европы до Австралии.
Чтобы выяснить, откуда саговники получали азот, исследователи выясняли соотношение в окаменелостях стабильных изотопов азота — азота-14 и азота-15, а для контроля — то же соотношение в росших рядом растениях, азотфиксаторов на корнях точно не имевших. Идея была в том, азотфиксирующие бактерии склонны накапливать более тяжёлый изотоп, поэтому соотношение изотопов должно было сместиться в момент возникновения симбиоза.
Выяснилось, что симбиоз с цианобактериями возник у саговников далеко не сразу, причём независимо у обоих переживших все вымирания семейств. И этот симбиоз действительно спас саговники от вымирания. По крайней мере все вымершие группы саговников так и вымерли, не сумев обзавестись азотфиксаторами. Ну а раз уж не вымереть помогло такое полезное свойство, то растения заодно приобрели и специализацию — теперь они растут на бедных азотом почвах, в то время как раньше были распространены повсеместно.