Цветущие растения пережили астероид, убивший динозавров, и могут пережить нас

Если бы вы посмотрели в небо 66 миллионов лет назад, возможно, вы на долю секунды увидели бы яркий свет, когда астероид размером с гору прожег атмосферу и врезался в Землю. Это было начало настоящей весны нашей планеты и буквально концом мезозойской эры.

Но главное, если бы вы каким-то образом пережили этот удар, вы бы стали свидетелями последовавшего за этим опустошением. Бушующие огненные бури, мегацунами и ядерная зима, длящаяся от месяцев до лет… Почти двухсотмиллионолетнее господство нептичьих динозавров закончилось в мгновение ока, как и существование по меньшей мере 75% видов, которые делили с ними планету.

После этого периода, известного как мел-палеогеновое массовое вымирание (K-Pg), на Земле наступил новый рассвет. Экосистемы пришли в норму, но жизнь стала другой. Представителей некоторых знаковых видов pre-K-Pg можно увидеть в музее. Грозный тираннозавр рекс, велоцираптор и крылатые драконы рода Quetzalcoatlus не смогли пережить столкновение с астероидом. Однако если вы где-то почувствуете аромат розы, посмотрев на цветок, вы можете своими глазами увидеть древние линии, расцветшие на пепле K-Pg.

Хотя современные виды роз – не те, что жили на Земле в одну эпоху с тираннозавром рексом, их родословная – семейство розовые – возникла за десятки миллионов лет до удара астероида. И в этом отношении розы не являются необычной линией покрытосеменных. Окаменелости и генетический анализ позволяют предположить, что подавляющее большинство семейств цветковых растений возникло до катастрофы.

Предки орхидей, магнолий, пассифлоры, злаков, картофеля, лекарственной ромашки и мяты – все они делили Землю с динозаврами. Фактически, взрывная эволюция покрытосеменных растений до примерно 290 000 видов сегодня могла быть облегчена мел-палеогеновым массовым вымиранием. Покрытосеменные, похоже, воспользовались преимуществами нового начала, подобно ранним представителям нашей собственной линии – млекопитающим.

Однако неясно, как они это сделали. Цветковые, столь хрупкие по сравнению с динозаврами, не могли летать или бегать, спасаясь от суровых условий. В своем существовании они полагались на солнечный свет, которого после столкновения с астероидом не было.

Окаменелости в разных регионах рассказывают разные версии событий. Очевидно, что в момент удара астероида в Амазонии наблюдался высокий оборот покрытосеменных (процесс потери и возрождения видов), а также сокращение численности травоядных насекомых в Северной Америке, что предполагает потерю съедобных растений. Но в других регионах, например, Патагонии, таких закономерностей не наблюдается.

Исследование, проведенное в 2015 году по анализу окаменелостей покрытосеменных 257 родов, показало, что K-Pg мало повлияло на темпы вымирания. Но этот результат трудно экстраполировать на 13 000 родов покрытосеменных.

Биологи Джейми Томпсон из Университета Бата, Англия, и Сантьяго Рамирес-Бараона из Национального автономного университета Мексики, Мексика, применили новый подход к разрешению этой путаницы. В журнале Biology Letters они опубликовали результаты анализа больших генеалогических деревьев покрытосеменных, которые ранее были картированы на основе мутаций в последовательностях ДНК 33 000 – 73 000 видов.

Такой древовидный метод позволил ученым понять, что темпы вымирания, по-видимому, были удивительно постоянными на протяжении последних 140-240 миллионов лет. Это открытие подчеркивает, насколько устойчивыми были покрытосеменные растения на протяжении сотен миллионов лет.

Биологи говорят, что не могут игнорировать ископаемые свидетельства того, что многие виды покрытосеменных действительно исчезли в районе K-Pg, причем некоторые места на планете пострадали сильнее, чем другие. Но, как подтверждает их исследование, семейства и отряды, к которым принадлежали виды, продолжали существовать нетронутыми, создавая жизнь на Земле, какой мы ее знаем. Это отличается от того, что стало с нептичьими динозаврами, которые исчезли полностью.

Вероятно, полагают исследователи, устойчивость покрытосеменных к массовому вымиранию K-Pg можно объяснить их способностью к адаптации. Пример – появление новых механизмов распространения семян и опыления. Кроме того, цветковые могут дублировать весь свой геном, что обеспечивает вторую копию каждого отдельного гена, на который может действовать отбор, что потенциально приводит к новым формам и большему разнообразию.

Шестое массовое вымирание, с которым мы сейчас сталкиваемся, может пойти по аналогичной траектории. Вызывающее беспокойство количество видов покрытосеменных уже находится под угрозой исчезновения, и это скорее всего приведет к концу жизни на Земле в том виде, в котором мы ее знаем. Но правдой остается то, что покрытосеменные растения могут снова расцвести из множества выживших особей. Они могут пережить нас.