Находка ископаемой шишки помогла реконструировать триасовые хвойные Сибири
В ходе экспедиции в Тунгусский бассейн учёные Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН обнаружили мужскую шишку возрастом около 250 млн лет. Исследование этой находки позволило сделать вывод о том, что в триасовом периоде в Сибири произрастали вольциевые хвойные. Результаты исследования опубликованы в журнале Review of Palaeobotany and Palynology.
В начале триасового периода Сибирь была покрыта хвойными лесами. На это указывают многочисленные находки вегетативных органов: веточек и листьев из нижнетриасовых отложений региона. Ископаемые хвойные были весьма разнообразны, многие их группы не дожили до наших дней, поэтому определить облик и систематическое положение сибирских хвойных было сложно.
Предполагалось, что в Сибири произрастали древние вольциевые хвойные. У этих растений ещё не до конца сформировалась шишка, которую можно наблюдать, например, у ели. У современных хвойных женская шишка состоит из оси, на которой расположены чешуи: семенная чешуя и подстилающая её брактея.
Строение женских генеративных органов современных и ископаемых хвойных: 1 — шишка современной ели, 2—5 — строение аксиллярно-брактейного комплекса: 2 — современной ели, 3 — примитивных хвойных Sashinia с нередуцированным побегом, 4 — вольциевых хвойных Kungurodendron с начавшим упрощаться побегом, 5 — вольциевых хвойных Aetophyllum с упрощённым побегом, вид сверху и вид сбоку (Ботаника. Систематика высших растений, 2009)
Однако у предков хвойных и примитивных представителей этой группы вовсе не было шишек. У них были небольшие побеги, на которых располагались семяножки. На концах семяножек находились семена, а под этой конструкцией располагался подстилающий лист. Такой побег с подстилающим листом называют аксиллярно-брактейным комплексом. В процессе эволюции побег редуцировался, семяножки срастались, пока не превратились в семенную чешую, а лист, подстилавший побег, стал брактеей. Вольциевые хвойные стоят как будто на полпути: семяножки в той или иной степени уже срослись в семенную чешую, но ещё можно различить отдельные части побега, из которого она произошла.
Мужские (пыльцевые) шишки различных современных и ископаемых хвойных не менее разнообразны. У современной ели шишка состоит из оси, на которой сидят микроспорофиллы. У микроспорофилла есть ножка, которая крепится к центру щитка. На нижней части микроспорофилла располагаются два спорангия с пыльцой, приросшие к ножке. Но среди ископаемых хвойных были самые разные формы: были микроспорофиллы и с щитком, и без него, со спорангиями — и на щитке, и на ножке, и на нижней, и на верхней стороне микроспорофилла. Ископаемые роды мужских шишек различаются по этим деталям строения.
В триасовых отложениях Сибири шишки хвойных встречаются очень редко. За долгую историю исследований известно всего лишь несколько находок, причем почти все они плохой сохранности. Но в 2022 году ПИН РАН организовал экспедицию в Тунгусский бассейн, которая обнаружила единственную мужскую шишку (возрастом около 250 млн лет). Исследование этой находки пролило свет на систематическое положение триасовых хвойных Сибири.
Образец выглядел довольно скромно: небольшая конкреция 6 см в длину и 3,5 см в ширину, на сколе которой был виден кусочек маленькой шишки. Однако, когда её изучили на рентгеновском томографе, оказалось, что внутри конкреции объёмно сохранилась почти полная шишка, отсутствовала лишь самая верхушка. С помощью микротомографии удалось рассмотреть микроспорофиллы с узкими щитками на тонких ножках, похожие на воздушных змеев, и даже многочисленные спорангии, крепившиеся изнутри на нижней поверхности щитков. Шишка, по-видимому, располагалась на конце облиственной ветки, потому что оказалось, что снизу её окружают узкие изогнутые листья.
После проведенных исследований можно с уверенностью сказать: шишка принадлежит вольциевым хвойным рода Willsiostrobus. Её описали как новый вид — W. mogutchevii, названный в честь Н.К. Могучевой — палеоботаника, которая внесла огромный вклад в познание триасовой флоры Сибири.
Род Willsiostrobus известен из триаса Европы, где он широко распространён и представлен многочисленными видами. В триасе Сибири похожую шишку находили лишь однажды, и она была плохой сохранности — не удалось установить ни строение щитков, ни изучить пыльцу, поэтому она вызывала больше вопросов, чем ответов. Теперь же после находки W. mogutchevii палеоботаники могут с уверенностью сказать, что в триасовом периоде вольциевые росли и в Сибири.
Текст: Татьяна Форапонова, Евгений Карасёв, Наталья Завьялова.
Источник: ПИН РАН.
