Необычная форма кроны помогала ему эффективнее поглощать свет
Палеоботаники описали необычный вид деревьев, который рос в лесах на территории современной Канады около 350 миллионов лет назад. Это растение было относительно невысоким, зато обладало плотной кроной диаметром 5-6 метров, позволявшей максимально эффективно улавливать солнечный свет. Результаты исследования, опубликованные в Current Biology, демонстрируют, что высокое разнообразие деревьев уже в раннем каменноугольном периоде.
Деревья существуют на планете со среднего девона — то есть почти 400 миллионов лет. Однако о ранних этапах их эволюции известно немного. Причина в том, что от первых деревьев до нас дошли в основном окаменевшие пни или остатки корней. Лишь с раннего каменноугольного периода в ископаемой летописи в значительном количестве появляются хорошо сохранившиеся стволы древовидных плаунов, папоротников, хвощей и хвойных, иногда с корневой системой и ветвями.
Команда палеоботаников под руководством Роберта Гастальдо (Robert A. Gastaldo) из Колледжа Колби описала новый и очень необычный вид древних деревьев из отложений раннего каменноугольного периода. На дне рифтового озера в канадской провинции Нью-Брансуик исследователи обнаружили пять окаменевших стволов возрастом 347-350 миллионов лет. Вероятно, деревья, которым они принадлежали, оказались в воде в результате землетрясения, обрушившего берег. После этого стволы ушли на дно и погрузились в осадок, защитивший их от разложения.
Два ствола, которые сохранились лучше всего, ученые тщательно проанализировали. Ширина более крупного из них составила 12-16 сантиметров, а длина — 2,25 метра. Основание и верхушка у него отсутствовали. По оценкам авторов, при жизни его высота, вероятно, составляла около 2,65 метра. Второй экземпляр, шириной семь сантиметров, также лишился основания, зато у него сохранилась верхняя часть. К поверхности его ствола от средней части до верхушки по очень плотной и не укладывающейся в последовательность Фибоначчи спирали (1:13) прикреплялись главные черешки сложных листьев с многочисленными вторичными листочками, начинающимися в полуметре от основания черешка.
От листьев второго экземпляра сохранились фрагменты длиной до 1,75 метра, однако исследователи предполагают, что в действительности они были еще примерно на метр длиннее и дорастали до 2,5-3 метров. Таким образом, крона растения состояла более чем из 200 сложных листьев и достигала 0,75 метра в высоту и 5-6 метров в диаметре. Внешне она напоминала цилиндр объемом 20-30 кубических метров.
Необычное дерево получило название Sanfordiacaulis densifolia. О его систематическом положении и родственных связях судить трудно, поскольку ни у одного другого палеозойского дерева листья не располагались похожим образом. При этом в лесах раннего каменноугольного периода S. densifolia, вероятно, занимал подчиненное положение и рос в тени более крупных деревьев, которые могли достигать нескольких десятков метров в высоту. Авторы допускают, что компактная организация кроны позволяла этому дереву поглощать как можно больше достигающего подлеска солнечного света. Согласно альтернативным версиям, данная особенность лишала конкурентов S. densifolia света и возможности вырасти рядом с ним или компенсировала неэффективные с точки зрения фотосинтеза мелкие листовые пластинки. В любом случае, открытие свидетельствует, что уже в начале каменноугольного периода леса обладали трехъярусной структурой.
В наше время похожее расположение листьев и листоподобных структур отмечено у некоторых древовидных папоротников, саговников и покрытосеменных деревьев. Тем не менее ни одно из современных растений не копирует архитектуру кроны S. densifolia в точности. Это подчеркивает, насколько разнообразными были деревья раннего каменноугольного периода — а также указывает, что вид, описанный Гастальдо и его коллегами, оказался не слишком удачным эволюционным экспериментом.
Долгое время считалось, что прикрепление листьев к стеблю по спирали Фибоначчи является исходным признаком для всех современных растений. Однако недавно ученые выяснили, что у девонских плаунов листья располагались иначе. Судя по всему, филлотаксис по Фибоначчи появился у хвощей, папоротников и семенных растений уже после того, как их предки разошлись с предками плаунов. Подробнее об этой теме вы можете узнать из нашего материала «Происхождение совершенства».
До урагана их опыляли только пурпурногорлые колибри, но после него состав опылителей расширился
Ураган «Мария», обрушившийся на остров Доминика в Карибском море осенью 2017 года, изменил состав опылителей у двух видов местных геликоний. В прошлом их пыльцу переносили почти исключительно пурпурногорлые колибри. Эти территориальные птицы не допускали других пернатых до цветков геликоний. Однако ураган погубил 75 процентов популяции этих птиц на Доминике. В результате менее специализированные колибри и воробьинообразные получили возможность кормиться на геликониях и опылять их. Впрочем, как отмечается в статье для журнала New Phytologist, популяция пурпурногорлых колибри на Доминике быстро восстанавливается — и уже через 15-20 лет они вновь могут стать единоличными опылителями местных геликоний.