Вымирание динозавров изменило ход эволюции растений

07.06.2022

Влияние исчезновения крупных травоядных на пищевые растения обнаруживается и сегодня. 

25 миллионов лет отсутствия крупных травоядных замедлили эволюцию новых видов растений. Защитные признаки, такие как колючки, регрессировали, а размеры плодов увеличивались. Это было продемонстрировано в исследовании, проведенном Немецким центром интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) и Лейпцигским университетом с использованием пальмы в качестве модельной системы. Исследователи также смогли показать, насколько глубокими были изменения: даже повторное появление крупных травоядных миллионы лет спустя могло лишь частично переписать уже произошедшие изменения. Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B. Оно дает представление о геологическом прошлом и, в то же время, способствует лучшему пониманию последствий нынешних процессов вымирания.

С вымиранием массивных нелетающих динозавров 66 миллионов лет назад на Земле исчезли крупные травоядные в последующие 25 миллионов лет. Поскольку растения и травоядные животные влияют друг на друга, возникает вопрос, каким образом повлияло  очень долгое отсутствие и позднее возвращение так называемых «мегатравоядных» на эволюцию растительного мира.

Чтобы ответить на этот вопрос, исследовательская группа под руководством iDiv и Лейпцигского университета сегодня проанализировала ископаемые и живые пальмы. Генетический анализ позволил исследователям проследить эволюционное развитие растений во время присутствия и после исчезновения мегатравоядных. Таким образом, они впервые подтвердили распространенное научное предположение о том, что многие виды пальм во времена динозавров давали крупные плоды и были покрыты колючками и шипами на стволах и листьях.

Однако исследовательская группа обнаружила, что «эволюционная скорость», с которой возникли новые виды пальм с маленькими плодами в период между двумя эпохами присутствия на Земле мегатравоядных, уменьшилась, тогда как скорость эволюции видов с крупными плодами осталась почти постоянной. Однако размер самих плодов также увеличился. Так что пальмы с крупными плодами были и после вымирания динозавров. По-видимому, гораздо более мелкие животные также могли есть крупные плоды и распространять семена со своими выделениями. «Таким образом, мы смогли опровергнуть предыдущее научное предположение о том, что наличие крупных плодов пальмы зависит исключительно от мегатравоядных», — говорит первый автор исследования доктор Ренске Онстейн из iDiv и Лейпцигского университета. «Поэтому мы предполагаем, что отсутствие влияния крупных травоядных привело к более густой растительности, в которой растения с более крупными семенами и плодами имели эволюционное преимущество».

Однако защитные свойства растений в виде колючек и шипов на листьях и стеблях показали иную картину: количество видов пальм с защитными признаками уменьшилось во время отсутствия мегатравоядных. «Наличие защиты в отсутствие хищников, по-видимому, больше не давали эволюционных преимуществ», — говорит Онстейн, возглавляющий исследовательскую группу «Эволюция и адаптация» в iDiv. «Однако они вернулись к большинству видов пальм, когда появились новые мегатравоядные, в отличие от изменений размера плодов, которые сохранились». Своей работой исследователи пролили свет на процессы эволюции и адаптации в один из самых загадочных и уникальных периодов в истории развития растений - во время и после вымирания мегатравоядных. Понимание того, как вымирание мегатравоядных влияло на эволюцию растений в прошлом, может также помочь в прогнозировании будущего экологического развития. Например, авторы отмечают потерю признаков во время временного разрыва между мегатравоядными. Эта потеря могло повлиять на важные функции и процессы экосистемы, такие как распространение семян или травоядность. Таким образом, продолжающееся вымирание крупных животных из-за охоты человека и изменения климата может также повлиять на изменение признаков в растительных сообществах и экосистемах сегодня и в обозримом будущем.

Urs Moesenfechtel

Original publication:
(Ученые ,аффилированные с  iDiv, выделены жирным шрифтом)

Onstein, R. E., Kissling, W. D., Linder, H. P. (2022): The megaherbivore gap after the non-avian dinosaur extinctions modified trait evolution and diversification of tropical palms. Proc. R. Soc. B 20212633. DOI: 10.1098/rspb.2021.2633

Contact:

Dr Renske Onstein
Head of the junior research group Evolution and Adaptation
German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Phone: +49 341 9733 -129
Email: renske.onstein@idiv.de
Web: www.idiv.de/en/groups_and_people/core_groups/evolution_and_adaptation.html

Urs Moesenfechtel, M.A.(speaks English and German)
Media and Communications
German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Phone: +49 341 9733106
Email: urs.moesenfechtel@idiv.de
Web: www.idiv.de/en/profile/1464.html

Опубликовано: 29 апреля 2022

Источник: German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv)
Halle-Jena-Leipzig

https://www.idiv.de/en/news/news_single_view/2343.html


Новости и события
Более 52% крупных организаций страны внедряют искусственный интеллект в своей деятельности
17.01.2023

Зам. Председателя Правительства Дмитрий Чернышенко принял участие в церемонии подписания соглашения о сотрудничестве между бизнесом и государством по «дорожным картам» высокотехнологичных направлений, в том числе по искусственному интеллекту.

Соглашение по развитию высокотехнологичного направления «Технологии новых материалов и веществ»
17.01.2023

До 2030 г. по четырём направлениям (композиты, редкоземельные металлы, аддитивные технологии, цифровое материаловедение) предстоит разработать почти сотню новых продуктов.

Денис Мантуров посетил международный форум InnoFood 2022
29.09.2022

форум InnoFood 2022 – главная площадка диалог государства и бизнеса по актуальным вопросам FoodTech.