Чешские ученые установили, как растения смогли колонизировать древнюю Землю. Исследование показало, что необходимые для этого изменения начали происходить в их тканях около 400 миллионов лет назад, сообщает Science.
Известно, что ключевую роль для выживания растений играют сосудистые ткани. Они снабжают их водой и позволяют избежать высыхания. Во время засух цепочка молекул воды, поднимающаяся вверх по стеблю, может разорваться и образовать пузырь газа, который эффективно заблокирует дальнейшее поступление влаги. В таком случае растение гибнет.
Первые сосудистые растения достигали всего нескольких сантиметров в высоту. Они были плохо приспособлены к дефициту воды и обитали только там, где влага была легко доступна. Анализ окаменелостей показал, что их сосудистая ткань располагалась в центре стебля, но это устройство сохранили лишь очень немногие современные растения.
Ученые из Института ботаники Чешской академии наук исследовали виды вымерших и живых растений, существовавших на Земле в последние 400 миллионов лет. Исследование показало, что в ходе эволюции расположение сосудистой ткани в стеблях принимало самые разнообразные формы: от эллипсов и полосок до звездочек и колец. Так растения под давлением внешней среды стремились выработать форму, наименее подверженную эмболии.
Самыми успешными с эволюционной точки зрения оказались растения, чья сосудистая ткань принимала «удлиненные, узкие и все более сложные формы». Они лучше переживали засушливые периоды и постепенно распространились по планете.
Ученые отметили, что исследование важно не только для истории. Его результаты в будущем могут применить при селекции устойчивых к засухе сельскохозяйственных растений.
Другое исследование показало, что древние растения колонизировали Землю благодаря генам бактерий и грибов. Так, гены грибов позволили им поглощать азот из почвы для питания.