Научные достижения

Коэволюция грибов и хвойных растений: палеоэкологическая интерпретация и палеоклиматическое значение уникальной находки разнообразных эпифитных микромицетов на листьях куннингамии в олигоцене Южного Китая

Растения и грибы – представители двух царств организмов, которые характеризуются существенными различиями в структурной и физиологической организации, способах питания и роли в биосферных процессах и при этом имеют длительную историю сосуществования и становления типов взаимодействия. Каждая ископаемая находка растений в ассоциации с микроскопическими грибами очень ценна для понимания разнообразия биоты прошлого и путей становления коэволюционных связей разных групп организмов.

Примером таких взаимодействий может служить уникальная находка листьев хвойного куннингамия (Cunninghamia, Cupressaceae) и микроскопических грибов в олигоценовой флоре Южного Китая. Три различных типа плодовых тел грибов, отнесенных к трем родам двух семейств – Stomiopeltites (Micropeltidaceae), Callimothallus и Trichothyrites (Microthyriaceae), найдены совместно на поверхности листьев куннингамии. Такое разнообразие грибов, развивающихся на одном листе ископаемого растения, установлено впервые.

Представители рода Callimothallus были широко распространены с мела по кайнозой в Северной и Южной Америке, Австралии, Азии и Европе. Многочисленные виды рода Trichothyrites известны с перми по кайнозой с территорий Азии, Северной Америки, Европы, Австралии и Новой Зеландии. Род Stomiopeltites впервые определен с территории Азии. Ранее его представители были известны только из мела и миоцена Европы и Северной Америки.

Развиваясь на поверхности органов растений, микроскопические грибы оказываются зависимыми не только от состояния растения-хозяина, но и в большой степени от таких факторов окружающей среды как влажность и температура. Наличие влаги (высокая годовая норма осадков, относительно продолжительный влажный период) абсолютно необходимо для полноценного роста мицелия гриба, формирования и развития из зародышей грибных плодовых тел. Учитывая, что плодовые тела изученных грибов развивались на верхней, на нижней, а также на контакте двух поверхностей листа куннингамии, возможно предположить, что микроклиматические условия для этих поверхностей были примерно одинаковыми. Это могло обеспечиваться либо ростом растения в подлеске под пологом, либо расположением изученного побега в центре развитой кроны дерева.

Рисунок.jpg

Микроскопические грибы, обнаруженные на листьях хвойного Cunninghamia из олигоцена Южного Китая.

При реконструкции палеоклиматов существенную роль играет анализ сообществ грибов. Наряду с информацией по систематическому составу листовой флоры и данными спорово-пыльцевого анализа, а также сведениями, полученными методом CLAMP (метод, позволяющий составить представление о палеоклиматах на основе внешнего строения листьев), присутствие обильных и разнообразных плодовых тел микроскопических грибов на листьях Cunninghamia shangcunica косвенно свидетельствует о теплом и влажном климате во время существования этой флоры.

Исследование выполнено международным коллективом ученых из ПИН РАН, ГИН РАН, СПбГУ и Университета Сунь Ятсена (Китай).

Публикация: Maslova N.P. Sokolova A.B., Kodrul Т.M., Tobias A.V., Bazhenova N.V., Wu X. K., Jin J. H. Diverse epiphyllous fungi on Cunninghamia leaves from the Oligocene of South China and their paleoecological and paleoclimatic implications // J. Syst. Evol. 2021. 59 (5): 964–984. Doi: 10.1111/jse.12652