Уничтожьте динозавров и позвольте расцвести бесчисленным цветам

Когда 66 миллионов лет назад масса космических камней размером с гору столкнулась с полуостровом Юкатан, последствия были ужасающими. Волны цунами смыли береговую линию, бушующие пожары опустошили леса, а пыль и мусор закрыли солнце на несколько месяцев. Почти три четверти видов на планете были уничтожены, в первую очередь нептичьи динозавры.

Но одна группа, похоже, выдержала шторм. В статье, опубликованной в среду в журнале Письма по биологииИсследователи приводят доказательства того, что цветковые растения пережили мел-палеогеновое, или K-Pg, массовое вымирание относительно невредимыми по сравнению с другими организмами на Земле того времени. Катастрофа, возможно, помогла цветущим растениям процветать и стать доминирующими зелеными растениями, которыми они являются сегодня.

«Странно думать, что цветковые растения пережили K-Pg, а динозавры — нет», — сказал Джейми Томпсон, биолог-эволюционист из Университета Бата и один из авторов исследования.

Цветковые растения известны учёным как покрытосеменные. Они возникли в раннем меловом периоде и часто затмевались более древними группами, такими как хвойные и папоротники. Но они быстро диверсифицировались по мере приближения массового вымирания.

Чтобы определить, насколько хорошо цветковые растения пережили вымирание K-Pg, доктор Томпсон сотрудничал с Сантьяго Рамиресом Барахоной, эволюционным генетиком из Национального автономного университета Мексики. Первоначально работе пары мешала нехватка ископаемых цветов, которые являются редкостью по сравнению с окаменевшими костями. Некоторые из крупнейших на сегодняшний день линий покрытосеменных растений, такие как орхидеи, почти не встречаются в летописи окаменелостей.

Чтобы раскрыть эволюционные идеи, отсутствующие в летописи окаменелостей, исследователи проанализировали два эволюционных дерева, содержащих более 100 000 живых видов покрытосеменных. Эти обширные наборы данных, известные как филогении, калибруются с использованием молекулярных ключей, которые позволяют ученым группировать родственные виды вместе и определять, когда отдельные линии разошлись. Вместе эти линии устанавливают эволюционную шкалу того, когда появились предки современных линий покрытосеменных и когда они вымерли.

Исследователи обнаружили нечто удивительное. Хотя многие виды покрытосеменных растений вымерли вместе с динозаврами, птерозаврами и морскими рептилиями, особенно теми, которые жили вблизи кратера от удара астероида, более крупные линии цветковых растений пережили событие вымирания и показали относительно постоянную скорость вымирания во времени.

«Я думаю, что это на самом деле идеально соответствует летописи окаменелостей растений», — сказала Пейдж Уилсон Диббл, палеонтолог из Музея Берка в Сиэтле, которая изучает окаменелости на границе K-Pg на северо-востоке Монтаны и не участвовала в новом исследовании. «На уровне видов уже наблюдается высокий уровень вымирания, но все основные линии, похоже, выжили».

Это резко контрастирует с эволюционным древом динозавров. «Динозавры, не являющиеся птицами, потеряли множество видов, потеряли целые линии, чего мы не наблюдаем у покрытосеменных растений», — сказал доктор Томпсон.

Хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, как покрытосеменные пережили одно из самых смертоносных вымираний в истории Земли, исследователи предполагают, что свою роль сыграла их способность к адаптации. Поскольку цветковые растения опыляются насекомыми и ветром, они обладают большой репродуктивной гибкостью. Их огромное разнообразие — к концу мелового периода появились травы, платаны, магнолии и водные кувшинки — возможно, также помогло им пережить опустошение.

По мере того как климат Земли стабилизировался и жизнь процветала, цветущие растения захватили наземные экосистемы. В 2021 году исследователи, сравнившие колумбийские окаменелости до и после границы K-Pg, обнаружили, что Вымирание позволило покрытосеменным доминировать. Это привело к появлению первых тропических лесов, которые остаются рассадниками разнообразия цветковых растений.

Доктор Рамирес Бараона сказал, что эта тенденция, вероятно, имела место в древних экосистемах по всему миру. «До и после воздействия K-Pg весь состав окружающей среды изменился», — сказал он. «Они реструктуризировались в эти новые цветущие экосистемы». Сегодня около 80 процентов всех наземных растений являются покрытосеменными.

Таким образом, воздействие, уничтожившее динозавров, привело к появлению современных экосистем. Вместо гигантских рептилий эти места обитания были населены млекопитающими, которые выжили в период массового вымирания вместе с цветковыми растениями и были готовы к аналогичному взрыву разнообразия.

После границы K-Pg «мы начали видеть растения и животных, которые мы могли узнать», — сказал доктор Уилсон Диббл. «В это поистине динамичное время гигантских экологических катастроф и массовых вымираний окружающая среда становится похожей на ту, которую мы видим сегодня».