Древние растения захватили сушу почти на сто миллионов лет раньше, чем считалось

Об истории происхождения растений учёные сегодня судят по сохранившимся окаменелостям. Известно, что несколько миллиардов лет суша на Земле была безжизненной: бактерии обитали в океанах, там же примерно 1,6 миллиарда лет назад появляются первые водоросли. А вот древнейшие наземные растения отделились от них и начали "колонизировать" материки примерно 420 миллионов лет назад.

Впрочем, эта дата, видимо, не является точной. Исследователи из Бристольского университета (Великобритания) в новой работе отодвигают начало озеленения суши почти на сто миллионов лет назад, а также упоминают о существенном изменении биосферы древней Земли.

До сих пор эволюционная история опиралась на данные палеонтологов, которые недооценивали возможный возраст первых материковых растений. Поэтому существующие модели необходимо пересмотреть, пишут авторы.

В новой работе они опирались на данные "молекулярных часов" – это метод датирования филогенетических событий (расхождений видов или других таксонов), основанный на гипотезе, согласно которой эволюционно значимые замены мономеров в нуклеиновых кислотах или аминокислот в белках происходят с практически постоянной скоростью.

Команда проанализировала скорости мутаций и генетические различия между ископаемыми и существующими сегодня видами растений, чтобы установить эволюционные и временные рамки, а также заполнить пробелы в палеонтологических летописях.

Один из ведущих авторов работы Марк Путтик (Mark Puttick) отмечает, что записи окаменелостей слишком скудны и неполны, чтобы быть надёжным показателем для датировки происхождения наземных растений. А "молекулярные часы" и поиск генетических отличий дают более точную интерпретацию древних событий.

Результаты показывают, что предок наземных растений был жив в середине кембрийского периода, примерно тогда же появились и первые наземные животные, рассказывает Путтик. Дата, названная его командой, – 500 миллионов лет.

Поскольку довольно трудно сказать, как разные виды древних растений (высших, или наземных, и водорослей) могли влиять друг на друга, исследователи построили несколько возможных моделей отношений, чтобы проверить, повлияет ли это каким-то образом не результаты. И каждая из них указывала на одну и ту же дату: растения на суше нашей планеты появились на 50-80 миллионов лет раньше, чем предполагалось.

Важность этого события нельзя недооценивать, поскольку оно повлияло на биосферу Земли, отмечают специалисты. Дело в том, что растения являются главными помощниками химического выветривания континентальных пород – это ключевой процесс в геохимическом цикле углерода, который регулирует состав атмосферы и, соответственно, климат Земли.

"Глобальное распространение растений и их адаптация к жизни на суше способствовали увеличению показателей континентального выветривания, что в конечном итоге привело к резкому снижению уровня углекислого газа в атмосфере и глобальному охлаждению", — поясняет соавтор исследования Дженнифер Моррис (Jennifer Morris).

Также выяснилось, что, вероятно, одними из родоначальников "сухопутных" растений стали печёночные мхи. Сегодня они довольно примитивны по строению, однако авторы уверены, что миллионы лет назад представители этого отдела имели рудиментарные корни и поры, благодаря которым рост мхов проходил быстрее, они захватывали всё больше суши и активно участвовали в геохимических процессах.

Учёные добавляют, что их метод должен использоваться в составе комплексного подхода к изучению любых древних событий и датировке появления тех или иных видов.

Коллеги британцев добавляют, что эта работа имеет огромное значение. Во-первых, новые данные изменяют всю временную шкалу эволюционной истории растений и связанных с ними животных и грибов. Во-вторых, более ранние даты означают, что темпы роста и развития были на древней Земле медленнее, чем считалось.

Научная статья по итогам исследования опубликована в издании PNAS.

Кстати, ранее учёные выяснили, что самые древние деревья были гораздо сложнее современных, а одни из старейших цветковых растений произрастали на территории современной Испании около 125 миллионов лет назад.