Ученые указали на роль цветковых растений в разнообразии жизни на суше
К взрыву разнообразия жизни на суше Земли после эпохи динозавров миллионы лет назад могла привести эволюция цветковых растений, сообщает 8 января интернет-портал научных новостей Science Alert.
Несмотря на то, что более двух третей поверхности Земли покрыто водой, большая часть разнообразия жизни приходится на сушу. Ученые предположили, что такая ситуация определена развитием на суше цветковых, или покрытосеменных растений. Большинство растений, которые используются человеком, относятся именно к цветковым.
«Более миллиона видов современных насекомых обязаны своим существованием покрытосеменным растениям», — пояснил палеоботаник из Пенсильванского государственного университета Питер Уилф. Он отметил, что насекомые питаются нектаром и листьями растений. И этих насекомых, в свою очередь, едят пауки, ящерицы, птицы и млекопитающие.
Палеобиолог из Бристольского университета Майкл Бентон, Уилф и их коллеги утверждают, что произошедшее 100 млн лет назад развитие цветковых растений увеличил биоразнообразие Земли. В ходе эволюции цветковых произошло значительное увеличение размеров плодов и семян, что стало движущей силой эволюции животных, питающихся фруктами. Бентон подчеркнул, что цветковые растения появились еще в эпоху динозавров, но стали чаще появляться в меловом периоде, в последние 70 млн лет эпохи динозавров.
«Но похоже, что динозавры не стали их есть, а продолжали питаться папоротниками и хвойными деревьями, такими как сосны. Однако только после того, как динозавры исчезли, покрытосеменные действительно бурно развивались с точки зрения эволюции», — сказал Бентон.
Ученые назвали это событие наземной революцией покрытосеменных и отметили, что ранее его упускали из виду. Когда удар астероида уничтожил многие виды живых существ, в том числе 70% морских видов, после восстановления победу одержали насекомые, птицы, млекопитающие и рептилии на суше.
«Возможно даже, что спусковым крючком для развития цветковых растений стало вымирание динозавров, которые постоянно вытаптывали их», — считает Уилф.
По мере того как цветковые растения распространялись по разным местам обитания, появилось множество новых форм. Эти новые разновидности структур, химических веществ и стратегий воспроизводства создали новые возможности для жизни, развивающейся вокруг цветковых растений.
«Покрытосеменные сами стали чрезвычайно разнообразными, но они также создали огромное количество ниш для других растений и животных, так что на каждом гектаре земной поверхности появляется на десятки видов больше, чем было бы, если бы покрытосеменные растения не эволюционировали», — говорит Бентон.
Биолог-эволюционист Эрве Соке из Королевского ботанического сада Сиднея указывает, что покрытосеменные могут улавливать гораздо больше солнечной энергии, чем хвойные деревья и их родственники. «И эта дополнительная энергия проходит через всю экосистему», — говорит Соке.
Возникшие в результате новые источники пищи, от сочных плодов до высокоэнергетического нектара, приманивающего опылителей, привело к созданию взаимовыгодных отношений между растениями и животными. Это в свою очередь вызвало каскад новых возможностей для биоразнообразия, вплоть до самых высших хищников.
«Покрытосеменные стимулируют не только эволюцию животных, которые их опыляют, в основном насекомых. Они также могут создавать сложные лесные структуры, в которых обитают тысячи видов», — поясняет Соке.
Наконец, по мере увеличения численности цветковых растений, они также начали влиять на местный климат. Более высокая скорость транспирации означает, что растения вытягивают больше воды из почвы и передают ее в атмосферу, изменяя климат и круговорот воды.
Это позволило покрытосеменным растениям увеличить площадь влажных тропических сред и, следовательно, расширить подходящие места обитания многих других видов, от лягушек до грибов и даже для других растений, которые им предшествовали, таких как папоротники.
Соке отметил, что в хвойных леса живут представители меньших видов других растений или животных. По его мнению, высока вероятность, что в этих лесах никогда не было такого большого разнообразия.
Бентон и его коллеги предполагают, что различия в генетике позволили покрытосеменным растениям эволюционировать гораздо быстрее, чем другим растениям. Отмечается, что у них относительно небольшие геномы с меньшим количеством хромосом. Исследователи объясняют, что покрытосеменные демонстрируют значительно более высокую способность быстро эволюционировать физиологически по сравнению с голосеменными, такими как хвойные.
