Изучать самые ранние древесные растения сложно, ведь чаще всего от них остаются только фрагменты окаменевшего ствола. Авторам новой статьи повезло: они нашли пять экземпляров нового вида Sanfordiacaulis densifolia, крона и листья которого хорошо сохранилась благодаря землетрясению и обвалу. Древнее растение имело тонкий ствол, необычную пышную крону и скорее всего росло в подлеске палеозойского леса.
Растения приступили к освоению суши следом за животными, примерно 460 миллионов лет назад, в ордовикском периоде палеозойской эры. Прошло не так много времени и на Земле возникли первые леса — окаменевшие стволы таких растений, как ваттиеза (Wattieza sp.) или археоптерис (Archaeopteris sp.) находят в отложениях, начиная с девона — им не менее 390 миллионов лет.
Изучать первые древовидные растения (которые исходно не имели по-настоящему плотной древесины, то есть ксилемы) затруднительно, поскольку чаще всего от них остаются только «бревна». Иными словами, фрагменты стволов, которые к тому же могли долго пролежать на земле до того как «законсервировались» в горных породах.
Приятным исключением стала новая находка палеонтологов, описанная в статье для Current Biology. Авторы обнаружили остатки 5 экземпляров необычного растения, которые извлекли из карьера, расположенного в канадской провинции Нью-Брансуик. Окаменелости относятся к турнейскому ярусу, то есть самому началу каменноугольного периода, и имеют возраст около 359-347 миллионов лет.
Все пять растений относятся к одному виду — впервые описанному в статье Sanfordiacaulis densifolia. Несмотря на утрату отдельных частей (верхушки или основания ствола) в целом они сохранились очень хорошо. Палеонтологам стоит поблагодарить за это древнее землетрясения, которое вызвало оползень и мгновенно отправило часть палеозойского леса на дно озера — в идеальные условиях для «консервации».
Ученые смогли реконструировать трехмерную структуру растения, включая очень необычную крону. Оказалось, что S. densifolia был небольшим древесным растением высотой около трех метров (явно не менее 2,65 метра). Оно имело очень тонкий ствол — не более 16 сантиметров в толщину, в верхней части которого росло более 200 длинных узких листьев. Они имели в основании черешки и боковые выросты — то есть представляли собой сложные листовые пластинки, — при этом сужаясь к концу.
Несмотря на то, что обрубленные края породы не сохранили кончиков листьев, они явно были очень крупными и имели длину около 2,5-3 метра. Выходит, S. densifolia сильно походил на ершик — достаточно большой, чтобы под ним мог укрыться взрослый человек.
Объем кроны S. densifolia был очень велик — не менее 20-30 квадратных метров. Такая конструкция резко отличает древнее растение как от его известных современников, так и от более поздних представителей флоры Земли. Крона санфордиакаулиса была очень плотной и явно хорошо поглощала солнечный свет. Вероятно, так растение компенсировало несовершенство своего фотосинтетического органа и, скорее всего, приспособилось к жизни в подлеске — под сенью более крупных древесных растений. Действительно, ведь S. densifolia уже было, кому позатенять — жившие примерно в то же время Pitus sp. и Callixylon sp. вырастали до 10 и 30 метров, соответственно.
Помимо описания уникального вымершего вида, статья также проливает свет на структуру каменноугольных лесов, которые в окаменевшем виде превратились в соответствующее горючее ископаемое. Строение Sanfordiacaulis densifolia стало уверенным подтверждением тому, что леса уже тогда «расслаивались» на горизонтальные ярусы и не были сплошными однородными зарослями. Это также означает, что в них было больше различных экологических ниш и сложные взаимодействия между организмами.