Новая замечательная окаменелость нелюмбоновых пород раннего мела заполняет разрыв между травянистыми водными и древесными протееями.

Nov 07, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 8978 (2023) Цитировать эту статью

1181 Доступов

27 Альтметрика

Подробности о метриках

Находки макроископаемых культового семейства лотосов (Nelumbonaceae), датируемые поздним ранним мелом, являются одними из старейших цветковых растений и позволяют предположить, что их безошибочно узнаваемые листья и орешки, заключенные в крупные плодоядные плоды с косточками, эволюционировали относительно мало за 100 миллионов лет, прошедших с тех пор. их первое известное появление. Здесь мы описываем новое ископаемое из позднебарремской/аптской флоры формации Крато (северо-восток Бразилии) с как вегетативными, так и репродуктивными структурами, Notocyamus Hydrophobus gen. ноябрь и др. nov., который в настоящее время является старейшей и наиболее полной летописью окаменелостей Nelumbonaceae. Кроме того, он демонстрирует уникальную мозаику наследственных и производных макро- и микроморфологических признаков, которая никогда ранее не была документирована в этом семействе. Этот новый бразильский ископаемый вид также представляет собой редкую иллюстрацию потенциальных морфологических и анатомических изменений, которые испытали Nelumbonaceae перед длительным периодом относительного застоя. Его потенциальные плезиоморфные и апоморфные особенности, общие с Proteaceae и Platanaceae, не только заполняют серьезный морфологический пробел внутри Proteales, но также обеспечивают новое подтверждение их неожиданных взаимоотношений, впервые предложенных молекулярной филогенией.

Происхождение и ранняя радиация цветковых растений до сих пор неясны и остаются одной из самых загадочных тем, касающихся истории эволюции сосудистых растений в целом1. Хотя летопись окаменелостей может помочь сократить морфологические различия между современными таксонами, она по своей сути неполна и, таким образом, может упустить важные эволюционные переходы. Такие пробелы в доказательствах, документирующих эволюцию растений, можно интерпретировать либо как следствие периода с более высокими темпами эволюции в течение короткого периода времени, либо как следствие более низких темпов эволюции и относительного застоя в течение длительного периода времени2. Однако нехватка самых ранних и последующих форм в летописях окаменелостей может быть также вызвана предвзятостью в отношении сохранения, недостаточной выборкой и низкой интенсивностью исследований. Многочисленные исследования флор средних палеоширот существенно сократили пробелы в знаниях о покрытосеменных раннемеловых, тогда как флоры палеотропических областей, где предположительно цветковые растения начали диверсифицироваться, все еще нуждаются в дополнительных исследованиях, особенно в отношении макрофоссилий эвдикотовых, самой разнообразной клады покрытосеменных3. ,4. Пробелы в знаниях о макроископаемых в тропиках раннего мела контрастируют с обширными и сравнительно хорошо изученными данными о микроископаемых5,6.

Первые сообщения о эвдикотах относятся к середине раннего мела из циркумтетических областей, т.е. северной Гондваны и южной Лавразии, и предполагают, что их происхождение и центр разнообразия находились в северной Гондване5,7. Эти сообщения в основном основаны на их характерной трехбороздной пыльце7, а также на макро- и мезофоссилиях, которые, как считается, связаны с базальными линиями8,9. Среди свидетельств некоторые записи относятся к Ranunculales и Proteales8,9, которые, согласно молекулярному анализу10, являются двумя самыми ранними расходящимися линиями эвдикотов. Однако, в отличие от существующих семейств Ranunculales, существуют огромные различия и заметные пробелы в общей морфологии между семействами Proteales, т.е. Sabiaceae, Nelumbonaceae, Platanaceae и Proteaceae9. Таким образом, их близкое филогенетическое родство не подозревалось до достижений молекулярной филогенетики9,10,11, а потенциальные морфологические синапоморфии, подтверждающие их общее происхождение, начали устанавливаться после этого12,13. Кроме того, все эти семейства встречаются во флорах мелового периода, а Nelumbonaceae, Platanaceae и Proteaceae особенно выделяются относительной численностью и богатством летописи окаменелостей9. К сожалению, было обнаружено мало промежуточных форм, связывающих морфологию этих семейств, и казалось маловероятным, что они будут обнаружены, поскольку Nelumbonaceae и Platanaceae претерпели длительный период относительного морфологического стаза14,15.