Преждевременное прорастание: семена сосновой шишки возрастом 40 миллионов лет, заключенные в янтарь

Ученые обнаружили первые ископаемые свидетельства редкого ботанического состояния, известного как преждевременное прорастание, при котором семена растений прорастают, прежде чем покинуть плод.

В статье, опубликованной в журнале «Историческая биология», ученые описывают сосновую шишку возрастом примерно 40 миллионов лет, заключенную в оболочку из балтийского янтаря, из которой появляются несколько зародышевых стеблей.

«Крайне важно для развития всех растений, что прорастание семян обычно происходит в земле после того, как семя на нее упало», — сказал Джордж Пойнар, международный эксперт по использованию форм жизни растений и животных, сохраненных в янтаре и автор работы. «Мы склонны ассоциировать живорождение — эмбриональное развитие, находящееся внутри родителя — с животными, и забываем, что это иногда происходит у растений».

По словам Пойнара, чаще всего в этих случаях встречаются покрытосеменные растения. Покрытосеменные, которые прямо или косвенно обеспечивают большую часть пищи, которую едят люди, имеют цветы и дают семена, заключенные в плоды.

«Прорастание семян во фруктах довольно часто встречается у растений, таких как помидоры, перец и грейпфрут, и это происходит по разным причинам», — сказал он. «Но у голосеменных встречается редко».

Голосеменные растения, такие как хвойные, дают «голые» или незакрытые семена. По словам ученых, преждевременное прорастание сосновых шишек настолько редкое явление, что в научной литературе был описан только один естественный пример, датируемый 1965 годом.

«Это часть того, что делает это открытие настолько интригующим, даже помимо того, что это первая летопись окаменелостей живорождения растений, включающая прорастание семян», — сказал Джордж Пойнар. «Я нахожу удивительным то, что семена в этой маленькой сосновой шишке могли начать прорастать внутри шишки, а ростки могли вырасти так далеко, прежде чем они погибли в смоле».

По словам Пойнара, на кончиках побегов расположены пучки игл, некоторые в пучках по пять штук, что связывает ископаемое с вымершим видом сосны Pinus cembrifolia, который ранее был описан по балтийскому янтарю.

«Сосновые шишки в балтийском янтаре встречаются нечасто», — добавил он. Те, которые действительно появляются, ценятся коллекционерами, и, поскольку чешуя шишек твердая, они обычно очень хорошо сохранились и выглядят как живые.

Исследования живорождения у современных голосеменных предполагают, что это состояние может быть связано с зимними заморозками. По словам Джорджа Пойнара, легкие заморозки были бы возможны, если бы в балтийском янтарном лесу была влажная умеренно теплая среда, как предполагалось.

«Это первая летопись окаменелостей живорождения семян у растений, но это состояние, вероятно, произошло намного раньше, чем эта запись эоцена», — сказал он. «Нет никаких причин, по которым вегетативное живорождение не могло появиться сотни миллионов лет назад у древних спороносных растений, таких как папоротники и ликоподы».

Исследование было опубликовано в Historical Biology.