Если вы когда-либо перекусывали виноградом или наслаждались бокалом вина, то вы, возможно, отчасти должны быть благодарны за это вымиранию динозавров.
В научном открытии, описанном в журнале Nature Plants, ученые обнаружили ископаемые семена винограда возрастом от 60 до 19 миллионов лет в Колумбии, Панаме и Перу. Один из этих видов представляет собой самый ранний известный пример растений из семейства виноградовых в Западном полушарии. Найденные ископаемые семена помогают выявить, как по планете в годы после вымирания динозавров распространялось семейство Виноградовые, к которому относится Виноград культурный (Vitis vinifera L.).
«Это самые старые семена винограда, когда-либо найденные в этой части света, и они на несколько миллионов лет моложе самых старых, когда-либо ранее найденных на нашей планете», — говорит Фабиани Эррера, помощник куратора палеоботаники в Музее Филда в Чикагском исследовательском центре Negaunee Integrative. «Это открытие важно, поскольку оно показывает, что после вымирания динозавров виноград действительно начал распространяться по миру».
Мягкие ткани, такие как фрукты и ягоды, редко сохраняются в виде окаменелостей, поэтому чаще всего ученые изучают древние фрукты, исследуя их окаменелые семена, которые можно добыть с большей вероятностью. Самые ранние известные окаменелости семян винограда были найдены в Индии, им 66 миллионов лет. Неслучайно виноград появился в палеонтологической летописи 66 миллионов лет назад — примерно тогда, когда огромный астероид врезался в Землю, вызвав массовое вымирание, изменившее ход жизни на планете.
«Мы чаще всего рассуждаем о динозаврах, потому что они пострадали больше всего, но их вымирание оказало огромное влияние и на растения», — говорит Эррера. «Лес «перезагрузился», изменив состав растений».
Эррера и его коллеги выдвигают гипотезу, что исчезновение динозавров могло способствовать изменению лесов. «Известно, что крупные животные, такие как динозавры, изменяют окружающие их экосистемы. Мы думаем, что если бы по лесу бродили крупные динозавры, они, вероятно, валили бы деревья, фактически поддерживая леса более открытыми, чем они есть сегодня», — говорит Моника Карвальо, помощник куратора Музея палеонтологии Мичиганского университета.
Однако без крупных динозавров, которые подрезали и ломали лесные деревья, некоторые тропические леса, в том числе в Южной Америке, стали более густыми, а яруса лесной растительности образовали подлесок и полог. Эти новые, густые леса предоставили возможность для жизни и развития другим видам растений. «Примерно в это время в палеонтологической летописи мы начинаем видеть больше растений типа лиан - таких, как виноград, которые начинают виться по деревьям», — говорит Эррера. Диверсификация птиц и млекопитающих в годы после массового вымирания динозавров также могла помочь винограду, распространяя его семена.
В 2013 году научный руководитель Эрреры Стивен Манчестер опубликовал статью, описывающую самую древнюю известную окаменелость виноградных семян, найденную в Индии. Хотя в Южной Америке никогда не находили ископаемые семена винограда, Эррера всегда подозревал, что они могут быть и там.
«Виноград имеет обширную ископаемую летопись, которая начинается примерно 50 миллионов лет назад, поэтому я очень хотел найти окакменелые семена винограда и в Южной Америке, но это было похоже на поиск иголки в стоге сена», — говорит Эррера. «Я начал искать самый древний виноград в Западном полушарии с тех пор, как был еще студентом».
Однако, когда в 2022 году Эррера и его коллега Моника Карвальо проводили полевые работы в колумбийских Андах, на глаза Карвальо попалась окаменелость. «Она посмотрела на меня и сказала: «Фабьяни, это виноград!» Я взглянул и подумал: «О, Боже». Это было так волнующе», — вспоминает Эррера. Окаменелость находилась в породе возрастом 60 миллионов лет, что делает ее не только первой южноамериканской окаменелостью винограда, но и одной из старейших в мире окаменелостей винограда.
Само ископаемое семя крошечное, но Эррера и Карвальо смогли идентифицировать его на основе его особой формы, размера и других морфологических особенностей. Вернувшись в лабораторию, они провели КТ-сканирование, показав его внутреннюю структуру, что подтвердило его идентичность.
Команда ученых назвала ископаемое Lithouva susmanii, «семенной виноград Сусмана», в честь Артура Т. Сусмана, сторонника южноамериканской палеоботаники в Музее Филда. «Этот новый вид очень важен, поскольку он подтверждает южноамериканское происхождение группы, в которой эволюционировала обычная виноградная лоза вида Vitis», — говорит Грегори Сталл из Национального музея естественной истории.
Команда провела дальнейшие полевые исследования в Южной и Центральной Америке, и в статье Nature Plants Эррера и его соавторы в конечном итоге описали девять новых видов ископаемого винограда из Колумбии, Панамы и Перу, возраст которых составляет от 60 до 19 миллионов лет. Эти окаменелые семена не только рассказывают историю распространения винограда по всему Западному полушарию, но и о многочисленных вымираниях и расселениях, которые претерпело семейство виноградных.
Окаменелости являются лишь дальними родственниками винограда, произрастающего сейчас в Западном полушарии, а некоторые, например, два вида Леэя (Leea), сегодня встречаются только в Восточном полушарии. Их место в генеалогическом древе винограда указывает на то, что их эволюционный путь был бурным.
«Ископаемые останки говорят нам, что виноград — очень устойчивый отряд. Это группа, которая сильно пострадала от вымирания в Центральной и Южной Америке, но ей удалось адаптироваться и выжить в других частях света», — говорит Эррера.
Учитывая массовое вымирание видов, с которым в настоящее время сталкивается наша планета, Эррера говорит, что исследования, подобные этому, ценны, поскольку они раскрывают закономерности того, как разворачиваются кризисы биоразнообразия. «Но еще мне нравится в этих окаменелостях то, что эти маленькие, скромные семена могут рассказать нам так много об эволюции леса», — говорит Эррера.
Авторами данного исследования являются Фабиани Эррера (Музей Филда), Моника Карвальо (Мичиганский университет), Грегори Сталл (Национальный музей естественной истории, Смитсоновский институт), Карлос Харрамилло (Смитсоновский институт тропических исследований) и Стивен Манчестер (Флоридский музей естественной истории, Флоридский университет).
Дополнительную информацию (на англ.языке) можно получить здесь.