Ученые сделали необычное открытие в Китае: крылатое семя возрастом 360 миллионов лет, относящееся к верхнедевонскому периоду. Уникальная структура этого ископаемого, названного Alasemenia tria, раскрывает сложную природную технологию, использовавшуюся для его распространения ветром.
Семена: транспортное средство для выживания
Чтобы выжить и заселить новые территории, растения должны рассеивать свои семена далеко от материнского растения. Это позволяет избежать конкуренции за такие ресурсы, как свет, вода и питательные вещества почвы. Природа разработала ряд хитроумных методов для обеспечения такого рассеивания.
Некоторые растения используют животных для переноса семян на своем меху или поедая их. Другие используют для перемещения семян такие механизмы, как вода или взрывные конструкции. Семена с крылышками, как у кленов или платанов, предназначены для перемещения на большие расстояния по ветру. Их крылья действуют как парашюты или пропеллеры, позволяя им медленно скользить, что увеличивает их шансы быть унесенными далеко от первоначального растения.
Однако в случае с первыми наземными растениями крылатые семена были очень редки. Большинство из них были покрыты защитной структурой, называемой купулой, которая не позволяла им эффективно разноситься ветром. Семена Alasemenia tria, недавно обнаруженные в Китае (в формации Вутонг), все же отличаются от других. У него нет чашечки и три крыла, что является передовым приспособлением для этой древней эпохи.
Эти крылья исходят из внешнего слоя семени (или оболочки) и имеют структуру, облегчающую его рассеивание ветром, создавая широкую, уплощенную форму для более эффективного скольжения.
Плодородные ветви и семена Alasemenia tria.
Почему три крыла?
Чтобы лучше понять эффективность такого рассеивания, исследователи сравнили Alasemenia tria с другими крылатыми семенами того же периода, такими как Warstenia и Guazia, у каждого из которых было по четыре крыла. Математический анализ показал, что трехкрылая конфигурация Alasemenia tria придавала ей большую устойчивость в воздухе, увеличивая скорость вращения семян, когда они падали с деревьев или ветвей. Это позволяет им эффективнее улавливать ветер, рассеиваться дальше от родительского растения и увеличивает их шансы на колонизацию новых территорий.
«Эти семена показывают нам, насколько хорошо растения верхнего девона были приспособлены к окружающей среде», — отмечает профессор Деминг Ванг, один из авторов исследования. «Оно также подчеркивает важный переходный период в истории растений, когда они эволюционировали, чтобы завоевать новые территории».
Подробности исследования опубликованы в журнале eLife.
