Archaeopteris — вымерший род прогимноспермовых деревьевс листьями, похожими на папоротники . Полезная индексная окаменелость , это дерево найдено в слоях, датируемых от верхнего девона до нижнего карбона ( 383–323 миллиона лет назад ), самые старые окаменелости имеют возраст 385 миллионов лет, [1] и имели глобальное распространение.
До открытия Wattieza в 2007 году многие ученые считали Archaeopteris самым ранним известным деревом. Имея почки, укрепленные соединения ветвей и разветвленные стволы, похожие на современные древесные растения , он больше напоминает современные семенные деревья, чем другие споровые таксоны . Он сочетает в себе характеристики древесных деревьев и травянистых папоротников и принадлежит к прогимноспермам, группе вымерших растений, более тесно связанных с семенными растениями , чем с папоротниками, но в отличие от семенных растений, размножающихся с помощью спор, как папоротники.
Джон Уильям Доусон описал род в 1871 году. Название происходит от древнегреческого ἀρχαῖος ( archaīos , «древний») и πτέρις ( ptéris , «папоротник»). Archaeopteris изначально был классифицирован как папоротник и оставался таковым более 100 лет. В 1911 году русский палеонтолог Михаил Дмитриевич Залесский описал новый тип окаменелой древесины из Донецкого бассейна на территории современной Украины . Он назвал древесину Callixylon , хотя не нашел никаких структур, кроме ствола. Было признано сходство с древесиной хвойных пород . Было также отмечено, что папоротники рода Archaeopteris часто находили вместе с окаменелостями Callixylon .
В 1960-х годах палеонтолог Чарльз Б. Бек смог продемонстрировать, что ископаемая древесина, известная как Callixylon , и листья, известные как Archaeopteris, на самом деле являются частью одного и того же растения. [2] [3] Это было растение со смесью характеристик, не встречающихся ни у одного современного растения, связующее звено между настоящими голосеменными и папоротниками.
Род Archaeopteris относится к порядку Archaeopteridales и семейству Archaeopteridaceae . Название похоже на название первой известной пернатой птицы, Archaeopteryx , но в данном случае относится к папоротниковидной природе листьев растения .
Archaeopteris является членом группы свободноспоровых древесных растений, называемых прогимноспермами , которые интерпретируются как далекие предки голосеменных . Archaeopteris размножались путем высвобождения спор, а не путем производства семян, но некоторые виды, такие как Archaeopteris halliana, были гетероспоровыми , производя два типа спор. Считается, что это представляет собой ранний шаг в эволюции сосудистых растений к размножению семенами, [4] которые впервые появились в самой ранней, давно вымершей группе голосеменных, семенных папоротниках ( Pteridospermatophyta ). Хвойные или Pinophyta являются одним из четырех отделов современных голосеменных, которые возникли из семенных папоротников в каменноугольный период.
Деревья этого рода обычно вырастали до 24 м (80 футов) в высоту [5] с листвой, напоминающей некоторые хвойные деревья. Большие папоротниковидные листья были густо усажены веерообразными листочками или перьями. Стволы некоторых видов превышали 1,5 м (5 футов) в диаметре. Ветви располагались по спирали, и в основании каждой ветви присутствовал раздвоенный прилистник. [5] Внутри ветви листовые побеги располагались супротивно в одной плоскости. На фертильных ветвях некоторые листья были заменены спорангиями (споровыми коробочками).
Помимо своего деревянистого ствола, Archaeopteris обладал другими современными адаптациями к перехвату света и, возможно, также к сезонности. Большой зонтик из листьев, по-видимому, был достаточно оптимизирован для перехвата света на уровне полога. У некоторых видов пиннулы были сформированы и ориентированы так, чтобы не затенять друг друга. Есть доказательства [ необходима ссылка ] , что целые листья сбрасывались вместе как единое целое, возможно, сезонно, как современная листва листопадных растений или как деревья в семействе кипарисовых Cupressaceae .
Растение имело узловые зоны, которые были бы важными участками для последующего развития боковых корней и ветвей. Некоторые ветви были скрытыми и придаточными, похожими на те, которые производятся живыми деревьями, которые в конечном итоге развиваются в корни. До этого времени нормой были неглубокие корневищные корни, но с появлением Archaeopteris развивались более глубокие корневые системы, которые могли поддерживать все более высокий рост.
Факты указывают на то, что Archaeopteris предпочитал влажные почвы , растущие вблизи речных систем и в пойменных лесах. Он должен был составлять значительную часть полога растительности ранних лесов. Говоря о первом появлении Archaeopteris на мировой сцене, Стивен Шеклер, профессор биологии и геологических наук в Политехническом институте Вирджинии , говорит: «Когда [ Archaeopteris ] появился, он очень быстро стал доминирующим деревом по всей Земле. На всех пригодных для проживания участках суши все они имели это дерево». [6] Один вид, Archaeopteris notosaria , даже был зарегистрирован в пределах тогдашнего Южного полярного круга: листья и плодородные структуры были идентифицированы в лагерштетте фермы Ватерлоо на территории современной Южной Африки. [7]
Шеклеру кажется, что археоптерис сыграл важную роль в преобразовании окружающей среды. «Его опад питал ручьи и был основным фактором в эволюции пресноводных рыб, численность и разнообразие которых в то время резко возросли, и повлияли на эволюцию других морских экосистем. Это было первое растение, которое создало обширную корневую систему, поэтому оказало глубокое влияние на химию почвы. И как только эти изменения экосистемы произошли, они изменились навсегда. Это было единовременное событие». [8]
Похожий на рождественскую елку с тяжелой кроной , археоптерис, возможно, сыграл определенную роль в изменении климата Земли в девонский период, прежде чем вымер за короткий промежуток времени в начале каменноугольного периода.
_twigs_and_leaves.jpg/1280px-Archaeopteris_(Progymnosperm)_twigs_and_leaves.jpg)
