Някога любима храна на динозаври, цикасите, наричани още саговник или сагова палма, много приличат на палмови дървета, но всъщност са много по-близо до иглолистните борове.
Първите от тях са се появили преди динозаврите, оцелели са две масови измирания и все още растат по Земята макар и не в таковав изобилие.
Ново проучване разглежда как и кога тези древни растения са образували симбиоза с азотфиксиращи бактерии и как са помогнали на цикасите да оцелеят.
Цикасите са растения, обикновено с твърд, неразклонен дървесен ствол с корона от големи, твърди, вечнозелени и перести листа. Поради повърхностната им прилика понякога се бъркат с палми или папрати, но те не са тясно свързани с нито една група.
Всъщност обаче саговите палми се класифицират като голосеменни, които не цъфтят и не образуват истински плодове, а иглолистни шишарки. Съвременните голосеменни растения са предимно иглолистни подобни на ела, смърч и бор, но някога на Земята са живели много странно изглеждащи иглолистни семейства. Сега от това разнообразие са останали само гинко и цикасите.
Цикасите са древни растения, наричани живи вкаменелости, защото са възникнали много отдавна, преживели са повече от едно изчезване, но не са изчезнали напълно - има ги и в нашите градини.
Първите сагови палми се появяват още през палеозойската ера - в началото на пермския период преди 480 милиона години или дори по-рано, в карбоновия период. Тогава се случва най-мащабното масово измиране в историята на Земята - на границата между перм и триас изчезват около 90% от морските видове и 70% от сухоземните видове.
Но цикасите не само не изчезват, но стават много по-многобройни и разпространени по цялото земно кълбо.
Те са били свидетели на появата, разцвета и гибелта на всички динозаври (с изключение на птиците). Саговите палми също някак успяват да оцелеят и след измирането, унищожило динозаврите на границата на мезозоя и кайнозоя заради катаклизмичния астероиден удар Чиксулуб или вулканичната активност.
Подобно на техните тромави пашащи, повечето цикасите са изчезнал и сега са много по-рядко срещани. Съвременните сагови палми са само един разред и две семейства.
Новото проучване, публикувано в списанието Nature Ecology & Evolution заключава, че видовете сагови палми, които са оцелели, са разчитали на симбиотични бактерии в корените си, които им осигуряват азот за растеж. Точно като съвременните бобови растения и други растения, които използват азотна фиксация, тези цикасови растения разменят своите захари с бактерии в корените си в замяна на азот, извлечен от атмосферата.
Изследвани вкаменелости / © M. Kipp et al., 2023
За целта учените са изследвали 178 вкаменени останки от такива растения от цял свят – от Антарктида до Гренландия и от Тасмания до Австрия. Продължителността на живота на цикасите варира от самото начало на мезозоя (триас) до средата на кайнозоя (еоцен).
Авторите казват, че голяма част от нашите познания за древните атмосфери са получени от химически анализи на древния морски живот и седименти. Въвеждането на тези методи в изследването на сухоземните растения представлява нов подход в тази област.
"Когато започвахме проекта, нямаше публикувани данни за азотни изотопи от фосилизирани растителни листа“, разказва водещият автор Майкъл Кип (Michael Kipp) от Университета Дюк.
Екипът му усъвършенства метода и осигурява проби от растителни вкаменелости, които музейните куратори не искат да бъдат унищожени скъпоценните им екземпляри, за да получат данните.
"В малкото изкопаеми проби, които са от оцелели (цикасови) линии и които не са толкова стари - 20, 30 милиона години - виждаме същия азотен подпис, както виждаме днес", обяснява Кип.
Това означава, че техният азот идва от симбиотични бактерии. Но в по-старите и изчезнали вкаменелости от цикаси този азотен подпис отсъства.
Палеонтолозите са определили изотопния състав на фосилизирани листа - главно съотношението на азот-15 и азот-14 в тях. Така те разбират откъде цикасите са получавали този елемент.
Оказва се, че цикасите са влезли в съюз с бактериите много по-късно от появата им. Това се е случило поне по два независими пъти, включително в семейство Zamiaceae. Именно тези растения успяват да преживеят голямото измиране, което погуби динозаврите, а повечето от цикасите, които не са били способни на симбиоза, загиват.
Авторите заключават, че тогава скорошна еволюционна придобивка под формата на симбиоза с бактерии е спасила цикасите от пълно изчезване. Те придобиват и екологична специализация - започват да растат главно на почви, бедни на азот, докато преди това се срещаха навсякъде в голямо разнообразие от екосистеми.
Справка: Michael A. Kipp, Eva E. Stüeken, Caroline A. E. Strömberg, William H. Brightly, Victoria M. Arbour, Boglárka Erdei, Robert S. Hill, Kirk R. Johnson, Jiří Kvaček, Jennifer C. McElwain, Ian M. Miller, Miriam Slodownik, Vivi Vajda, Roger Buick. Nitrogen isotopes reveal independent origins of N2-fixing symbiosis in extant cycad lineages. Nature Ecology & Evolution, 2023; DOI: 10.1038/s41559-023-02251-1
Източник: Plants that survived dinosaur extinction pulled nitrogen from air, Duke University
Още по темата
Животът
Динозаврите са виновни за бързото остаряване на хората
Земята
Общи черти сред растения, птици и бозайници, които са на ръба на изчезване
Животът
Древни морски животни са прекосявали океаните "на сал" и учените вече знаят как
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари