Kilka lat temu doktorant z University of Maryland, Nathan Jud, rutynowo badał partię skamielin starożytnych roślin w zbiorach Muzeum Historii Naturalnej Smithsonian, kiedy jeden z nich zwrócił na siebie uwagę.
„Wyglądało to jak kawałek paproci, więc próbowałem usunąć kawałek skały, która go pokrywała, aby zorientować się, jaki to był rodzaj paproci” - mówi. „Ale im więcej skały podniosłbym z powierzchni, tym więcej skamielin znalazłem zakopanych. To, co wydawało mi się jednym kawałkiem liścia, okazało się w rzeczywistości dwoma połączonymi ze sobą. ”
Kiedy starał się ostrożnie płatkować skałę bez niszczenia skamielin, zauważył szereg ciekawych cech, które sugerowały, że zachowana roślina nie była zwykłą paprocią: miała zamkniętą sieć żył, a nie serię rozgałęzień oddzielających się od siebie inne bez powrotu, a na jego końcach znajdowały się maleńkie struktury zwane zębami gruczołowymi, używane do zrzucania nadmiaru wody.
„W końcu zdałem sobie sprawę, że to wcale nie była paproć, ale jakaś roślina wczesnego kwitnienia” - mówi. Jego cechy nie byłyby wcale niezwykłe w roślinie rosnącej obecnie na zewnątrz. Jednak fakt, że występują w skamielinach z okresu wczesnej kredy, jest niezwykły. W wieku od 125 do 115 milionów lat skamielina, opisana w artykule Jud opublikowanym dzisiaj w American Journal of Botany, jest jedną z najstarszych roślin kwitnących, jakie kiedykolwiek znaleziono w Ameryce Północnej.
Rośliny kwitnące - które rozmnażają się ze strukturami seksualnymi (tj. Kwiatami) w celu produkcji nasion - obecnie dominują na planecie, ale przez pierwsze 300 milionów lat istnienia roślin, począwszy od około 450 milionów lat temu, jedyne rodzaje roślinności należały do starszych, bardziej prymitywne rodziny, takie jak glony, mchy i paprocie, które wszystkie rozmnażają się z zarodnikami, a nie z nasionami, lub nagonasiennymi, które produkują nasiona, ale nie kwiaty.
Podczas wczesnej kredy zaczęły ewoluować niektóre z pierwszych prymitywnych roślin kwitnących. Naukowcy wiedzą, że warstwa, w której znaleziono tę nową skamielinę, pochodzi z tego okresu z powodu kilku czynników: analizy pyłków (która uwzględnia skład chemiczny pyłku osadzonego w otaczającej skale), a także badania samego otaczającego osadu. Ta sama warstwa wcześniej wytworzyła kilka innych skamielin roślin kwiatowych w podobnym wieku - razem są to najstarsze odkryte kiedykolwiek w Ameryce Północnej - ale jest to najstarszy przykład eudicot, grupy obejmującej około 70 procent roślin kwitnących na całym świecie dziś mają wyraźnie ukształtowaną strukturę pyłku.
W porównaniu z innymi skamielinami znajdującymi się w tej samej warstwie, ta jest szczególnie godna uwagi ze względu na swoje pochodne cechy, cechy anatomiczne, o których wcześniej sądzono, że znacznie później rozwinęły się w kwiatach. Ich istnienie tak dawno sugeruje, że niektóre wczesne rośliny były w rzeczywistości dość złożone.
„Kiedy porównałem go do żywych roślin, zdałem sobie sprawę, że jest niezwykle podobny do liści pewnej grupy nowoczesnych maków”, mówi Jud. „Nie spodziewałem się, że zobaczę grupę, która wydaje się nowoczesna w tak starej kolekcji.” Fakt, że te cechy istniały tak dawno temu, zarówno w tej roślinie, jak i innych starożytnych skamielinach odkrytych niedawno w Chinach, mówi nam, że ewolucja kwitnienia rośliny (które Charles Darwin słynie nazywane „obrzydliwą tajemnicą”) nie następowały stopniowo, ale zamiast tego zachodziły bardzo szybko w wąskim przedziale czasowym w okresie wczesnej kredy między początkiem kwitnienia roślin a datą tej skamieliny.
Skamielina najbardziej przypomina nowoczesną podrodzinę maków zwaną Fumarioideae, która obejmuje krwawiące serce (powyżej). Zdjęcie za pośrednictwem Wikimedia Commons / Wuzur
Istnieje również znacznie nowsza historia tej skamieliny, która jest równie fascynująca. Jud przeprowadził trochę badań i odkrył, że został wykopany w 1971 r. Przez byłego kustosza Smithsona, Leo Hickeya, który udał się do Yale i zmarł w lutym przed współpracą z Judem nad ponowną analizą skamieliny po tylu latach. Hickey znalazł go podczas wykopalisk w Dutch Gap w Wirginii, w osadach odsłoniętych ponad sto lat wcześniej przez uwolnionych niewolników, którzy zostali siłą zabrani z Kolonii Freedmenów z Roanoke Island przez żołnierzy Unii i zmuszeni do wykopania kanału w sierpniu 1864 r. .
Podczas kopania odkryli starożytne skały wypełnione skamielinami, a kilka dekad później, w latach 70. i 80. XIX wieku, naukowcy pracowali tam, aby zbierać skamieliny i tworzyć niektóre z pierwszych kolekcji kopalnych Smithsona. Później Hickey i inni badacze wrócili, aby zebrać pozostałe okazy.
Jud uhonorował tę najnowszą historię, nazywając starożytne gatunki, które reprezentuje ten okaz. „ Potomak odnosi się do łóżek Grupy Potomac, w których znaleziono skamieliny, capnos to odniesienie do żywych maków, które są bardzo podobne do skamieniałości, a apeleutheron to greckie słowo dla wyzwoleńców”, mówi. „Tak więc nowa roślina zostanie nazwana Potomacapnos apeleutheron: z grubsza„ makiem potomków z Potomaku ”.
