Научные достижения
Плауновидные растения с границы палеозоя и мезозоя
Данные палеонтологии широко используются для датировок вмещающих осадочных отложений. Наиболее значимыми для этих целей являются остатки организмов, которые существовали в непродолжительном интервале геологического времени, но при этом были широко распространены географически. Как правило, это представители различных групп морских организмов. Однако в истории Земли были периоды, когда преобладало континентальное осадконакопление. Например, это характерно для второй половины пермского периода, закончившейся одним из наиболее крупных массовых вымираний в истории биосферы.
Для расчленения и корреляции таких отложений приходится использовать остатки наземных организмов, например, высших растений. На пермо-триасовой границе крупномерные остатки растений редки. Чаще встречаются дисперсные пыльцевые зерна, споры, обрывки кутикул листьев, извлекаемые из породы с помощью химической обработки. Дисперсные пыльцевые зерна семенных растений, микроспоры и изоспоры споровых растений формируют палинологические комплексы, а мегаспоры и кутикулы – комплексы растительных мезофоссилий.
Предметом исследования палеоботаников из Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН (в сотрудничестве с учеными из Китая и Швейцарии) стали дисперсные мегаспоры Otynisporites из пограничных пермо-триасовых отложений России, Китая и Гренландии. Такие мегаспоры известны с этого временного уровня из Европы, Азии и Австралии и используются как стратиграфический маркер.
Мегаспоры рода Otynisporites: А, З – O. tuberculatus, Б – O. eotriassicus (группа 1), В – O. eotriassicus (группа 2), Г – O. eotriassicus (группа 3), Д – Otynisporites? sp., Е – O.? tarimensis, Ж – O. maculosus; А–Ж – сканирующая электронная микроскопия, З – трансмиссионная электронная микроскопия; A–Г, Ж, З – пограничные отложения перми и триаса, Д, Е – средний триас.
Исследователи применили весь арсенал доступных методов изучения ископаемых спор – световую микроскопию, сканирующую электронную и трансмиссионную электронную микроскопию. Удалось установить, что мегаспоры из более молодых (среднетриасовых) отложений, которые относились к роду Otynisporites, сильно отличаются от более древних форм по морфологии и ультраструктуре, что указывает на их принадлежность каким-то другим материнским растениям. Следовательно, продуценты настоящих мегаспор Otynisporites действительно существовали очень непродолжительное время, и, таким образом, их находки крайне важны для стратиграфии континентальных отложений. Анализ стратиграфического распространения видов показал, что в качестве стратиграфического маркера можно использовать не только самый известный вид Otynisporites eotriassicus, но и два других вида этого рода.
А – стратиграфическое распространение видов Otynisporites в осадочных бассейнах: Центрально–Европейская система бассейнов (CEBs), Восточно-Гренландский (EG), Московский (MB), Джунгарский (JB) и Таримский (TB); Б–Г – палеогеографическая карта с местонахождениями видов Otynisporites для позднечансингского (Б), позднеиндского–оленекского (В) и анизийского (Г) возраста.
Хотя находки материнских растений Otynisporites пока неизвестны, по морфологии мегаспор понятно, что это были какие-то разноспоровые плауновидные растения. Если растения разноспоровые, очевидно, что микроспоры у них были, и у ученых есть некоторое представление о том, как были устроены микроспоры у представителей этой группы растений. Понятно также, что микроспоры таких широко распространенных растений как материнские растения Otynisporites должны присутствовать в палинологических комплексах.
Исследователи проанализировали палинологические комплексы из тех же местонахождений, из которых известны мегаспоры Otynisporites, и оказалось, что из всех возможных кандидатов на роль микроспор совместно с O. eotriassicus встречаются трехлучевые каватные споры типа Lundbladispora. Географическое распределение находок Otynisporites показало, что их материнские растения существовали в условиях умеренно теплого климата в средних широтах. Все еще неясно, как выглядели эти растения, но теперь известны их мегаспоры, микроспоры и условия произрастания.
© ПИН РАН
© Н.Е. Завьялова, Е.В. Карасев
Публикация:
Zavialova N., Karasev E., Schneebeli-Hermann E., Li W. Permian/Triassic megaspores of Otynisporites (Fuglewicz) Karasev et Turnau, 2015: diversity, botanical affinity, and stratigraphic significance // Review of Palaeobotany and Palynology. 2025. V. 333. p105232. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2024.105232
Для расчленения и корреляции таких отложений приходится использовать остатки наземных организмов, например, высших растений. На пермо-триасовой границе крупномерные остатки растений редки. Чаще встречаются дисперсные пыльцевые зерна, споры, обрывки кутикул листьев, извлекаемые из породы с помощью химической обработки. Дисперсные пыльцевые зерна семенных растений, микроспоры и изоспоры споровых растений формируют палинологические комплексы, а мегаспоры и кутикулы – комплексы растительных мезофоссилий.
Предметом исследования палеоботаников из Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН (в сотрудничестве с учеными из Китая и Швейцарии) стали дисперсные мегаспоры Otynisporites из пограничных пермо-триасовых отложений России, Китая и Гренландии. Такие мегаспоры известны с этого временного уровня из Европы, Азии и Австралии и используются как стратиграфический маркер.
Мегаспоры рода Otynisporites: А, З – O. tuberculatus, Б – O. eotriassicus (группа 1), В – O. eotriassicus (группа 2), Г – O. eotriassicus (группа 3), Д – Otynisporites? sp., Е – O.? tarimensis, Ж – O. maculosus; А–Ж – сканирующая электронная микроскопия, З – трансмиссионная электронная микроскопия; A–Г, Ж, З – пограничные отложения перми и триаса, Д, Е – средний триас.
Исследователи применили весь арсенал доступных методов изучения ископаемых спор – световую микроскопию, сканирующую электронную и трансмиссионную электронную микроскопию. Удалось установить, что мегаспоры из более молодых (среднетриасовых) отложений, которые относились к роду Otynisporites, сильно отличаются от более древних форм по морфологии и ультраструктуре, что указывает на их принадлежность каким-то другим материнским растениям. Следовательно, продуценты настоящих мегаспор Otynisporites действительно существовали очень непродолжительное время, и, таким образом, их находки крайне важны для стратиграфии континентальных отложений. Анализ стратиграфического распространения видов показал, что в качестве стратиграфического маркера можно использовать не только самый известный вид Otynisporites eotriassicus, но и два других вида этого рода.
А – стратиграфическое распространение видов Otynisporites в осадочных бассейнах: Центрально–Европейская система бассейнов (CEBs), Восточно-Гренландский (EG), Московский (MB), Джунгарский (JB) и Таримский (TB); Б–Г – палеогеографическая карта с местонахождениями видов Otynisporites для позднечансингского (Б), позднеиндского–оленекского (В) и анизийского (Г) возраста.
Хотя находки материнских растений Otynisporites пока неизвестны, по морфологии мегаспор понятно, что это были какие-то разноспоровые плауновидные растения. Если растения разноспоровые, очевидно, что микроспоры у них были, и у ученых есть некоторое представление о том, как были устроены микроспоры у представителей этой группы растений. Понятно также, что микроспоры таких широко распространенных растений как материнские растения Otynisporites должны присутствовать в палинологических комплексах.
Исследователи проанализировали палинологические комплексы из тех же местонахождений, из которых известны мегаспоры Otynisporites, и оказалось, что из всех возможных кандидатов на роль микроспор совместно с O. eotriassicus встречаются трехлучевые каватные споры типа Lundbladispora. Географическое распределение находок Otynisporites показало, что их материнские растения существовали в условиях умеренно теплого климата в средних широтах. Все еще неясно, как выглядели эти растения, но теперь известны их мегаспоры, микроспоры и условия произрастания.
© ПИН РАН
© Н.Е. Завьялова, Е.В. Карасев
Публикация:
Zavialova N., Karasev E., Schneebeli-Hermann E., Li W. Permian/Triassic megaspores of Otynisporites (Fuglewicz) Karasev et Turnau, 2015: diversity, botanical affinity, and stratigraphic significance // Review of Palaeobotany and Palynology. 2025. V. 333. p105232. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2024.105232