Эра гигантских грибов

В палеонтологической летописи нашей планеты есть периоды, когда жизнь приобретала фантастические формы, выпадая из общего “эволюционного тренда”. Примером этого могут служить вымершие девонские (320-470 млн лет назад) существа, которые получили название Прототакситы (Prototaxites). Ученые до сих пор не имеют единого мнения о том, какое таксономическое положение занимали эти организмы, однако, большинство специалистов склоняется к мысли, что это были грибы. Гигантские грибы, высотой до 8-ми и шириной до 1-го метра!

В 1857 году, канадский палеонтолог Джон Уильям Доусон научно описал окаменелые останки деревьев с очень древних отложений на рубеже силурийского и девонского периодов палеозоя – около 420 миллионов лет назад. Он считал их остатками хвойной породы пронизанной мицелием грибов. Однако, уже к концу XIX века определение принадлежности Прототакситов к растениям было поставлено под сомнение, а на основе анатомии ствола было предположено, что они были гигантскими водорослями или грибами. Впоследствии, сам Доусон признал, что его определение Прототакситов, как хвойных растений было ошибочным, однако, он и в дальнейшем настаивал, что имеет дело с деревьями, хотя и очень примитивными. Согласно его новой концепции, для этих существ внедрялся специальный термин – “нитчатые растения”. Чтобы хоть как-то доказать природу Прототакситов, понадобилось целое столетие: в 2001 году Фрэнсис Гюбер опубликовал статью с детальным исследованием Прототакситов, доказав их грибную природу.

До появления на Земле первых деревьев, Прототакситы были самыми большими наземными существами – высотой до 8-ми и толщиной до 1-го метров. Их тела были выполнены из однородной ткани, построенной из длинных переплетенных трубочек диаметром 5-50 микрометров каждая. Такое строение не присуще растениям, а скорее напоминает плектенхиму – ложную ткань грибов. Однако, доказать принадлежность Прототакситов именно к грибам, только по морфологическим и анатомическими особенностями, остается очень сложной, если не невозможной, задачей. Но в XXI веке наука располагает методами, которые даже представить не мог себе Доусон. Эти методы позволяют осуществить геохимический анализ окаменелых остатков и установить их природу, а косвенно – и структуру экосистем, в которых они существовали.

Поскольку все живые организмы на Земле построены из карбоновых полимеров, то становится ясно, что геохимический анализ касается соотношения различных изотопов этого элемента: С12 / С13. Логика такого исследования лежит в плоскости использования различными организмамы разного источника углерода. Например, растения, способные к фотосинтезу, поглощают его с атмосферы, а животные и грибы – получают карбон из готовых органично соединений, причем очень избирательно. Однако, при фоссилизации – образовании окаменелостей, соотношение изотопов углерода может варьироваться в зависимости от целого ряда внешних факторов, например, состава атмосферы, условий фоссилизации или степени разложения биологического материала. Эти побочные эффекты устраняются благодаря калибровке соотношений в окаменелых остатках и среде их фоссилизации.

Чтобы осуществить тестирование гипотезы о том, что Прототакситы не были растениями, а имели совсем другую природу, например, грибную, исследователи сравнили их с растительными остатками, которые были найдены вместе с ними. В частности для исследования взяли остатки древовидных папоротников Callixylon и карбонизированные остатки  Psilophyton с отложений нижнего и верхнего девона. Оказалось, что Прототакситы имеют более низкие показатели соотношения изотопов углерода, чем у растений. Тем не менее, в образцах Прототакситов с отложений нижнего девонского периода, выявлено значительное варьирование значений соотношения карбоновых изотопов – как в меньшую, так и в большую стороны, чем у растений. Похожая вариация характерна для морских водорослей, однако, окаменелые остатки Прототакситов известны только с наземных отложений, а не с морских, так гипотеза об их водорослевой природе была отвергнута. Так или иначе, но источник карбона для древних растений и Прототакситов было разным. Очевидно, что Прототакситы были гетеротрофными организмами, но отличными от животных. Из всех известных вариантов, наиболее вероятной природой Прототакситов является грибная.

Но возникает вопрос: чем питались Прототакситы? Они не состояли в симбиозе с сосудистыми растениями, вроде современных микоризных грибов. В конце концов, сосудистые растения 400 млн лет назад были земноводными и заселяли разве только болотные и береговые территории. Предположение о том, что Прототакситы могли быть древними лишайниками, имеет смысл. Хотя, соотношение изотопов углерода в последних близок к растениям и расходится с данными исследований. Ассоциация Прототакситов с мхами, которые в то время доминировали в растительном покрове Земли остается не вполне понятной. Скорее Прототакситы были сапротрофами – питались отмершими остатками других организмов. Развиваться на животных остатках или продуктах их жизнедеятельности, с учетом своих гигантских форм, Прототакситы не могли, хотя бы по той простой причине, что на суше, в силурийско-девонское время, не было позвоночных, а членистоногие не представляли собой значительного источника энергии. В поисках возможного источника энергии для гигантских грибов Прототакситов ученые обратили внимание на бактериальные маты. Во влажном и теплом климате, при отсутствии сосудистых растений, минеральные субстраты заселяли колонии цианобактерий, которые, очевидно, были основными продуцентами суши для ее колонизации семенными папоротниками в конце девонского и начала каменноугольного периодов – 380-350 миллионов лет назад.  Взаимоисключаемость сосудистых растений и цианобактериальных матов объясняется конкуренцией, где последние проигрывают. А поскольку Прототакситы питались из источников энергии отличных от растительной продукции, то вполне вероятно, что они потребляли отмершую бактериальную биомассу. За этим возникает грандиозная картина распределения наземных экосистем в силуре-девоне: в околоводных и болотных экосистемах доминировали сосудистые растения с мхом; экосистемы моховых матов занимали более сухие экотопы, а на минеральных обломочных грунтах формировались бактериальные экосистемы. И все эти, еще далекие от современной сложности, экосистемы были выполнены пионерами-колонистами суши среди грибов и животных.

Источник: СТАНІСЛАВІВСЬКИЙ НАТУРАЛІСТ.

Вас также может заинтересовать:

Грибы с частицами золота

Яд скорпиона нацелен на «рецептор васаби»