Плауновидные споровые растения с границы палеозоя и мезозоя

Данные палеонтологии широко используются для датировок вмещающих осадочных отложений. Наиболее значимыми для этих целей являются остатки организмов, которые существовали в непродолжительном интервале геологического времени, но при этом были широко распространены географически. Как правило, это представители различных групп морских организмов. Однако в истории Земли были периоды, когда преобладало континентальное осадконакопление. Например, это характерно для второй половины пермского периода, закончившейся одним из наиболее крупных массовых вымираний в истории биосферы.

Для расчленения и корреляции таких отложений приходится использовать остатки наземных организмов, например, высших растений. На пермо-триасовой границе (ок. 252 млн. лет назад) крупномерные остатки растений редки. Чаще встречаются дисперсные пыльцевые зёрна, споры, обрывки кутикул листьев, извлекаемые из породы с помощью химической обработки. Дисперсные пыльцевые зёрна семенных растений, микроспоры и изоспоры споровых растений формируют палинологические комплексы, а мегаспоры и кутикулы — комплексы растительных мезофоссилий.

Предметом исследования палеоботаников из Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН в сотрудничестве с учёными из Китая и Швейцарии стали дисперсные мегаспоры Otynisporites из пограничных пермо-триасовых отложений России, Китая и Гренландии. Такие мегаспоры известны с этого временного уровня из Европы, Азии и Австралии и используются как стратиграфический маркер.

Исследователи применили весь арсенал доступных методов изучения ископаемых спор — световую микроскопию, сканирующую электронную и трансмиссионную электронную микроскопию. Удалось установить, что мегаспоры из более молодых (среднетриасовых) отложений, которые относились к роду Otynisporites, сильно отличаются от более древних форм по морфологии и ультраструктуре, что указывает на их принадлежность каким-то другим материнским растениям.

Следовательно, продуценты настоящих мегаспор Otynisporites действительно существовали очень непродолжительное время, и, таким образом, их находки крайне важны для стратиграфии континентальных отложений. Анализ стратиграфического распространения видов показал, что в качестве стратиграфического маркера можно использовать не только самый известный вид Otynisporites eotriassicus, но и два других вида этого рода.

Хотя находки материнских растений Otynisporites пока неизвестны, по морфологии мегаспор понятно, что это были какие-то разноспоровые плауновидные растения. Если растения разноспоровые, очевидно, что микроспоры у них были, и у учёных есть некоторое представление о том, как были устроены микроспоры у представителей этой группы растений. Понятно также, что микроспоры таких широко распространённых растений как материнские растения Otynisporites должны присутствовать в палинологических комплексах.

Исследователи проанализировали палинологические комплексы из тех же местонахождений, из которых известны мегаспоры Otynisporites, и оказалось, что из всех возможных кандидатов на роль микроспор совместно с O. eotriassicus встречаются трехлучевые каватные споры типа Lundbladispora. Географическое распределение находок Otynisporites показало, что их материнские растения существовали в условиях умеренно теплого климата в средних широтах. Всё ещё неясно, как выглядели эти растения, но теперь известны их мегаспоры, микроспоры и условия произрастания.

Текст: Н.Е. Завьялова, Е.В. Карасёв.