Биология

Эра гигантских грибов

Лайнуть/Поделиться

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!

Окаменевший Прототаксит, найденный в пустыне Аравии.

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.

Танина Прототаксита под световым микроскопом. Хорошо видно видно систему переплетенных трубочек, которые напоминают строение плодовых тел грибов.

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.

Прототакситы, как считается, были самыми многолетними грибами за всю историю жизни на Земле

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.

Реконструкция ландшафта в раннем девоне.

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»

Редакция

Недавние публикации

Выявлены области мозга, которые искажают реакцию мозга на удовольствие при биполярном расстройстве

Недавнее исследование, проведенное учеными из Университетского колледжа Лондона (UCL), проливает свет на то, как мозг… Читать далее

22/06/2024

Смотреть на экран или в камеру? Что лучше для онлайн-собеседования? Исследование

Исследование японских ученых, опубликованное в журнале Scientific Reports 31 мая, свидетельствует о том, что взгляд… Читать далее

18/06/2024

Слоны называют друг друга по именам, согласно новому исследованию

Ученые выяснили, что слоны, одни из немногих животных, которые могут узнавать себя в зеркале, называют… Читать далее

17/06/2024

Предсказательная сила эволюционной биологии

Кратко: Эволюционная биология демонстрирует свою предсказательную мощь на примере голого землекопа. В 1974 году Ричард… Читать далее

07/06/2024

Объем головки полового члена связан с преждевременной эякуляцией

Пожизненная(врожденная) преждевременная эякуляция чаще встречается у людей с большим объемом головки полового члена. Таковы результаты… Читать далее

24/05/2024

Прием пробиотиков влияет на принятие социальных решений

Бактерии в кишечнике влияют на чувство справедливости. Исследование, опубликованное в журнале PNAS Nexus в этом… Читать далее

18/05/2024