Виноградные косточки возрастом в шестьдесят миллионов лет показывают, как гибель динозавров могла проложить путь распространению винограда

Если вы когда-нибудь перекусывали изюмом или наслаждались бокалом вина, возможно, вы отчасти обязаны этому вымиранию динозавров. В открытии, описанном в журнале Природа РастенияИсследователи обнаружили ископаемые виноградные косточки возрастом от 60 до 19 миллионов лет в Колумбии, Панаме и Перу. Один из этих видов представляет собой самый ранний известный пример растений семейства виноградных в Западном полушарии. Эти ископаемые семена помогают показать, как распространилось семейство винограда в годы после смерти динозавров.

«Это самые старые сорта винограда, когда-либо найденные в этой части мира, и они на несколько миллионов лет моложе самых старых сортов винограда, когда-либо найденных на другом конце планеты», — говорит Фабиани Эррера, помощник куратора палеоботаники в Полевой музей в Чикагском центре интегративных исследований Негони и ведущий автор статьи. «Это открытие важно, потому что оно показывает, что после вымирания динозавров виноград действительно начал распространяться по миру».

Мягкие ткани, такие как фрукты, редко сохраняются в виде окаменелостей, поэтому ученые часто изучают древние фрукты, изучая семена, которые с большей вероятностью окаменеют. Самые ранние известные окаменелости виноградных косточек 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 всегда думаем о животных, динозаврах, потому что они пострадали больше всего, но 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, соавтор статьи и помощник куратора Музея палеонтологии Мичиганского университета.

Однако без крупных динозавров, которые их подрезали, некоторые тропические леса, в том числе в Южной Америке, стали более густыми, а слои деревьев образовали подлесок и полог.

Эти новые густые леса предоставили возможность. «Примерно в это время в летописи окаменелостей мы начинаем видеть больше растений, которые используют лозы, чтобы взбираться по деревьям, например виноград», — говорит Эррера. Разнообразие птиц и млекопитающих в годы после массового вымирания, возможно, также помогло винограду распространить свои семена.

В 2013 году доктор философии Эрреры. Советник и старший автор новой статьи Стивен Манчестер опубликовал статью, описывающую старейшую известную окаменелость виноградных косточек из Индии. Хотя в Южной Америке никогда не находили ископаемых сортов винограда, Эррера подозревал, что они тоже могут там находиться.

«Виноград имеет обширную ископаемую летопись, которая начинается примерно 50 миллионов лет назад, поэтому я хотел найти один в Южной Америке, но это было похоже на поиск иголки в стоге сена», — говорит Эррера. «Я искал самый древний виноград в Западном полушарии с тех пор, как был студентом».

Но в 2022 году Эррера и его соавтор Моника Карвальо проводили полевые работы в колумбийских Андах, когда на глаза Карвальо попалась окаменелость. «Она посмотрела на меня и сказала: «Фабьяни, виноград!» А потом я взглянул на нее 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 назвала ископаемое Lithouva susmanii, «косточковый виноград Сусмана», в честь Артура Т. Сусмана, сторонника южноамериканской палеоботаники в Музее Филда. «Этот новый вид также важен, поскольку он подтверждает южноамериканское происхождение группы, в которой эволюционировала обычная виноградная лоза Vitis», — говорит соавтор 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 в Западном полушарии, а некоторые из них, например, два вида Лии, 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 также удалось адаптироваться и выжить в других частях света», — говорит Эррера.

Учитывая массовое вымирание, с которым сейчас сталкивается наша планета, Эррера говорит, что подобные исследования ценны, потому что они раскрывают закономерности того, как разворачиваются кризисы биоразнообразия. «Но еще одна вещь, которая мне нравится в этих окаменелостях, это 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).