«Древним» теперь считается что-то гораздо более старое. По крайней мере, когда речь идет о янтаре.
Команда палеонтологов обнаружила старейший подтвержденный в мире ископаемый древесный сок, скрытый в угольных пластах глубоко на территории китайской провинции Синьцзян. Его возраст составляет 385 миллионов лет, что относит находку к среднедевонской эпохе. Это примерно на 65 миллионов лет старше предыдущего рекордсмена.
Какие выводы отсюда следуют? Раннее выделение смолы у растений возникло задолго до появления семенных растений. Долгое время мы полагали, что янтарь образовывался исключительно от хвойных и папоротников с семенами. Это новое открытие заставляет нас радикально пересмотреть устоявшиеся представления. Механизм образования смолы появился раньше — у более простых предков.
Откуда появился старейший янтарь?
Эта находка не была сделана на каком-нибудь первозданном пляже. Янтарь извлекли из угольного пласта близ поселения Хохтолгай (Хохтогсай) в Китае, в районе отложений формации Худжэрси.
Д-р Цихан Ло и его команда из Нанкинского института геологии и палеонтологии, а также Института исследований Сенкенберга, добыли около 10 кг этого угля, чтобы затем внимательно его изучить. Используя ультрафиолетовое освещение, они заметили небольшие скопления, светящиеся внутри темной матрицы породы.
Под микроскопом исследователи извлекли 241 крошечный фрагмент. Большинство из них микроскопические, их ширина варьируется от 0,1 до 0,5 мм. Некоторые фрагменты полупрозрачно-желтые, другие представляют собой темно-коричневые непрозрачные комочки. При облучении УФ-светом они ярко-синим светом флуоресцируют. В некоторых сохранились древние пузырьки воздуха.
Для сравнения: старейший ранее подтвержденный янтарь относился к позднему карбону. Его возраст составлял около 320 миллионов лет, и он был найден в США или Канаде. Материал из формации Худжэрси значительно старше этих находок.
«Янтарь, то есть окаменелая смола… помогает растениям восстанавливаться после различных повреждений биотического и абиотического характера», — отметил д-р Ло. «Эти смолы… превращаются в янтарь в ходе диагенетических процессов под воздействием высоких температур и давления».
Это результат сложной химической реакции, превращающейся в твердую породу. За миллионы лет. Под действием жары. И давления.
Почему смолу производили растения без семян?
Вот в чем загвоздка. Химический анализ показывает, что янтарь из Худжэрси практически неотличим от смолы современных хвойных. Но хвойные еще не эволюционировали. 385 миллионов лет назад их не существовало. Семенные растения (сперматогены) начали бурно развиваться лишь в позднем девоне, позже периода, когда образовался этот янтарь.
Так что же его создало?
Используя метод масс-спектрометрии с преобразованием Фурье в инфракрасном диапазоне, ученые исключили цветковые растения. Затем они обратились к локальным окаменелостям. Кто лучшие кандидаты? Прогиноспермы или древовидные плауновидные.
Прогиноспермы были бессеменными растениями. Именно они дали начало семенным растениям. Плауновидные — древние сосудистые растения. Окаменелости обоих типов найдены в том же пласте. Ни то, ни другое не сохранило своей ткани непосредственно вместе с смолой, поэтому мы не можем на 100% утверждать, кто именно из них источал смолу. Но это точно был один из них.
Это указывает на то, что биохимический путь образования сложных терпеноидных смол сформировался у бессеменных сосудистых растений. Свойство, которое долгое время приписывали исключительно голосеменным. Это переворачивает временную шкалу развития.
Привлекли ли насекомых первые смолы?
Возможно. Но скорее всего, нет.
Нам нравится думать о комарах, застрявших в янтаре, лениво жужжащих прямо в историю. Но убедительные доказательства наличия насекомых появляются лишь значительно позже. Карбоновый период принес с собой более агрессивных жуков и других насекомых.
В среднедевонское время угрозы были иными.
«Первоначально смола, вероятно, служила для закрытия ран… а не для отпугивания насекомых, питающихся растительной тканью», — отмечают исследователи.
Вероятным катализатором стал огонь. В девонский период уже были распространены лесные пожары. Деревья выгорали, кора рвалась. Растениям необходимо было залатывать дыры, чтобы не допустить проникновения грибов в открытые раны. Они источали липкий сок. Этот сок затвердевал. Спустя миллионы лет он превратился в тот самый янтарь, который мы видим сегодня.
Что это значит для летописи окаменелостей?
Янтарь — редкость. Его распространение спорадично. Разрывы в геологической летописи вполне логичны.
До этого открытия допермский янтарь был практически неизвестен. Существовало всего два подтвержденных находки из карбона (из США и Канады). Эта единственная партия, состоящая из 241 фрагмента, закрывает огромный пробел в знаниях.
Она подтверждает, что биосинтез смол не является эксклюзивной чертой линии «семенных» растений. Это инструмент выживания для сосудистых растений в целом. Герметик для рубцов, нанесенных природной жестокостью.
Статья была опубликована 15 июля 2024 года в журнале Science Advances. (Цихан Ло и соавт. «Старейший янтарь из среднедевонского периода Китая»).
Означает ли это, что где-то там, глубже в недрах, ждет своего часа еще более древняя смола, готовая предстать перед миром? Скорее всего, да. Девонский период действительно стар, но силурийский старше. Кембрийский — еще древнее.
Если прогиноспермы производили смолу для защиты от гниения и повреждений от огня, возможно, их предки делали нечто подобное. Используя более простые химические соединения. Возможно.
Пока же эти 241 мерцающая желтым светом частичка переписывают учебники. Начинать «вечеринку» жизни стали не семена. Это сделали древовидные предшественники.
Мы ищем насекомых в янтаре. Но, возможно, нам также стоит присмотреться и к шрамам на коре.
