Научные достижения

Бук из миоцена Южного Китая: уникальная находка

Современный бук (род Fagus, семейство Fagaceae) – мощное величественное дерево c серебристым стволом, густой раскидистой кроной, золотая осенняя окраска которой придает особое очарование ландшафту, в котором произрастают эти деревья. Сегодня буки распространены в умеренном, субтропическом и реже в тропическом поясах Северного полушария.

Самой ранней сходной с Fagus ископаемой находкой является пыльца из кампана Северной Америки. С этого континента описаны и самые ранние, датируемые эоценом, листья и купулы бука. Остатки листьев Fagus, а также их ассоциации с репродуктивными структурами, известны из палеогена и неогена Северной Америки, Европы и Азии. В Китае самая ранняя находка пыльцы рода Fagus (подрод Englerianae) происходит из эоцена о. Хайнань, а самые древние эоценовые макроостатки найдены на северо-востоке и юго-западе Китая. В современных северных умеренных флорах Китая бук отсутствует, но в южных регионах он представлен несколькими видами, поэтому эволюционная история рода и возможные пути его диверсификации представляют большой научный интерес.

Палеоботаниками из Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН, Геологического института РАН, Главного ботанического сада РАН и Университета Сунь Ятсена (Гуанчжоу, Китай) впервые с применением световой (СМ) и электронной сканирующей (СЭМ) и трансмиссионной (ТЭМ) микроскопии исследован комплекс листьев и репродуктивных органов – купул и тычиночного цветка с пыльцой, из миоцена Южного Китая. На основании концепции целого растения такая ассоциация органов, описанных в рамках новых видов, рассматривается как принадлежащая одному растению. 

1.jpg
Находки буков из миоцена Гуанси, Южный Китай: 1–4 – листья Fagus tengxianensis N. Maslova, Kodrul et Jin; 5 – тычиночный цветок Fagus glabra N. Maslova, Tekleva et Jin; 6 – купула Fagus aculeata Zdravchev, N. Maslova, Kodrul et Jin. Масштаб: 1–4 – 1 см; 5 – 0.25 мм; 6 – 2.5 мм.

Листья и купулы показали мозаичное сочетание признаков, которые характерны для некоторых азиатских, большей частью китайских, современных и ископаемых видов подрода Fagus. При этом тычиночный цветок отличается от таковых у всех видов бука отсутствием трихом на поверхности полностью прикрывающих тычинки прицветников. В то же время, зрелые пыльцевые зерна, полученные из пыльников этого цветка, ясно демонстрируют родовые признаки Fagus, которые сходны с признаками пыльцы современного китайского вида F. longipetiolata.

2.jpg
Находки буков из миоцена Гуанси, Южный Китай: 1, 2 – тычиночный цветок с пыльцой Fagus glabra N. Maslova, Tekleva et Jin; 3, 4 – купула Fagus aculeata Zdravchev, N. Maslova, Kodrul et Jin; 1 – апикальная часть цветка, видны прицветники, прикрывающие пыльники; 2 – базальная часть цветка, видны вскрытые пыльники с пыльцой; 3 – роговидные отростки на купулах; 4 – основание роговидного отростка, видны трихомы. Масштаб: 1, 2, 4 – 0.2 мм; 3 – 0.5 мм.

3.jpg
Пыльцевые зерна, извлеченные из цветка Fagus glabra N. Maslova, Tekleva et Jin (миоцен, Южный Китай): 1–4 – световая микроскопия, 5–8 – сканирующая электронная микроскопия: 1, 2 – вид с полюса, видны оболочка и апертуры; 3, 4 – вид с полюса, фокус на скульптуру поверхности; 5 – вид с экватора; 6 – вид с полюса; 7, 8 – скульптура поверхности при большем увеличении. Масштаб: 1–4 – 10 мкм; 5, 6 – 5 мкм; 7, 8 – 2 мкм.

Впервые для ископаемых буков получена информация об ассоциации листьев и мужских и женских репродуктивных структур этого рода и описан тычиночный цветок с пыльцой in situ. На основании мозаичности признаков этих фитофоссилий высказано мнение о морфологической неоднородности азиатской популяции бука в миоцене и расширении в это время ареала Fagus до низких широт Южного Китая. 


© Н.П. Маслова, М.В. Теклева, Т.М. Кодрул, Н.С. Здравчев 

Публикация: 
Maslova N.P., Tekleva M.V., Kodrul T.M., Wang Y., Zdravchev N.S., Liu X., Guan C., Jin J. Unique association of Fagus leaves, cupules and a staminate flower from the Miocene of South China // Annals of Botany. 2025. DOI: 10.1093/aob/mcaf299