Древние растения воспользовались уникальным методом фотосинтеза, чтобы пережить вымирание

Пермско-триасовое вымирание, которое произошло примерно 252 миллиона лет назад, стало самым масштабным кризисом биологического разнообразия за всю историю Земли. В этот период исчезло более 80% морских и 89% наземных видов, что сопровождалось резким изменением климата, повышением температуры поверхности суши и океана, а также значительным увеличением концентрации CO2 в атмосфере.

В результате доминирующие пермские флористические комплексы были практически полностью уничтожены, а на их место пришли новые, преимущественно низкорослые и морфологически простые растения, среди которых ключевую роль сыграли ликофиты.

Современные научные работы, опубликованные в журнале Nature Ecology & Evolution, показывают, что одной из причин успеха ликофитов в условиях раннего триаса стало использование ими CAM-фотосинтеза (Crassulacean Acid Metabolism). В отличие от других растений, открывающих устьица днём и теряющих значительное количество воды, CAM-растения поглощают CO2 ночью, запасая его в виде органических кислот, а в дневное время суток применяют этот запас для фотосинтеза при закрытых устьицах. Такой механизм позволяет существенно снизить потери воды и поддерживать жизнедеятельность в условиях экстремальной жары и засухи.

Для подтверждения этой гипотезы международная группа исследователей провела комплексный анализ 485 ископаемых спорофиллов ликофитов из отложений поздней перми и раннего триаса Южного Китая, а также 200 образцов из других регионов. Были изучены морфологические признаки (127 параметров), изотопный состав углерода и проведено моделирование климатических условий с помощью модели земной системы HadCM3-BL. Изотопные данные ископаемых спорофиллов оказались аналогичны современным представителям рода Isoetes.

Распространение ликофитов в раннем триасе охватывало совершенно разные территории. Эти растения не только выжили в условиях «суперпарникового эффекта», когда температура превышала 50 градусов, но и способствовали восстановлению наземных экосистем. Благодаря своей способности к фотосинтезу даже в экстремальных условиях, ликофиты поддерживали углеродный цикл и могли играть важную роль в стабилизации биосферы после кризиса.

Ученые в своем исследовании заявляют, что понимание адаптационных стратегий древних растений может помочь точно спрогнозировать будущее современных растительных сообществ.

Источник: planet-today