Ранние наземные растения произошли от пресноводных водорослей

Как следует из нового отчета, который был опубликован в журнале Science, исследователи с несколько другого ракурса взглянули на споровидные микрофоссилии и обнаружили характеристики, которые могут бросить вызов общепринятому пониманию эволюции наземных растений.

Микрофоссилии, полученные из обнаруженных в 1958 в Австралии образцах горных пород, датируются периодом около 480 миллионов лет назад. Эти микрофоссилии состоят из высокоустойчивых органических соединений в клеточных стенках, которые могут структурно пережить захоронение и литификацию. Они позволяют ученым наконец-то заполнить один из пробелов в знаниях, который составляет примерно 25 миллионов лет. Сделать это получилось путем согласования молекулярных часов (или темпов эволюции) с летописью ископаемых спор - вещественным доказательством ранней жизни растений, собранным учеными на протяжении многих лет. 

Как пояснили ученые, это согласование поддерживает модель эволюционного развития, связывающую происхождение растений с пресноводными зелеными водорослями или харофитными водорослями. Новая модель предлагает более детальное понимание эволюции растений с течением времени, от простого деления клеток до начальных эмбриональных стадий, а не больших скачков от одного вида к другому.

«Мы обнаружили смесь окаменелостей, связывающих более старые, более проблемные спороподобные микрофоссилии с более молодыми спорами, которые явно получены из наземных растений», - рассказали ученые.

Летопись окаменелостей сохраняет прямые доказательства эволюционной сборки регуляторного генома и генома развития растений. Этот процесс начинается с эволюции спор растений и приводит к возникновению тканей, органов растений и, в конечном итоге, макроскопических, законченных растений - возможно, что-то вроде мхов, живущих сегодня.

Исследователи отмечают, что по результатам их работы, возможно нужно будет переосмыслить происхождение наземных растений в плане продвижения от воды к суше, особенно в период между кембрием и девоном, когда имеется пробел в данных.

Отмечается, что молекулярные биологи, в числе прочего, изучают историю эволюции во времени, используя гены живых растений для оценки времени происхождения растений с помощью «молекулярных часов» - измерения эволюционной дивергенции, основанной на средней скорости, в течение которой мутации накапливаются в геноме вида.

Однако есть огромные расхождения, до десятков миллионов лет, между прямыми ископаемыми данными и датами молекулярных часов. Кроме того, существуют аналогичные промежутки времени между самыми старыми спорами и тем, когда впервые появляются настоящие целые растения. Эти пробелы привели к гипотезе об «отсутствующей летописи окаменелостей» самых ранних наземных растений.

Новое же исследование как раз и направлено на решение некоторых из этих вопросов путем интеграции летописи ископаемых спор в эволюционную модель развития растений, происходящих от предков водорослей.