Dodano: 05 kwiecień 2018r.

W Górach Świętokrzyskich znaleziono pozostałości najstarszych znanych roślin lądowych

W południowej części Gór Świętokrzyskich naukowcy natknęli się na pozostałości po najstarszych znanych roślinach lądowych. Szczątki mają około 440-450 milionów lat i jak twierdzą naukowcy, są dowodem na to, że rośliny lądowe ewoluowały z form przypominających mszaki.

 

Na znalezisko natrafiono przypadkiem. Podczas wykopu pod fundament domu w miejscowości Zbrza w powiecie kieleckim, zebrano próbki skał i przetransportowano je do laboratorium. Badaniami zajął się dr hab. Mariusz Salamon z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego, który szukał liliowców. Zamiast zwierząt bezkręgowych znalazł szczątki prymitywnych roślin.

- Po przemyciu i wysuszeniu prób skalnych znaleźliśmy tam interesujące mnie organizmy. Zauważyliśmy jednak również dziwne uwęglone szczątki, którymi zainteresowała się grupa specjalistów - opowiada prof. Salamon.

W próbkach skał znaleziono fragmenty bardzo starych, prymitywnych roślin beztkankowych, tzn. takich, u których nie pojawiły się wyspecjalizowane tkanki, np. przewodzące (współcześnie do tej grupy należą mszaki). Kolejne oględziny i weryfikacja wyników przez grono wybitnych paleobotaników z Francji i Belgii pozwoliły potwierdzić, że próbka ma ok. 445 mln lat i zawiera szczątki należące prawdopodobnie do roślin wyższych.

- Udało się w niej znaleźć także spory (zarodniki), które z całą pewnością produkowane były przez rośliny lądowe. W międzyczasie cały czas zwożono i na bieżąco oglądano kolejne fragmenty skał, ponad kilkaset kilogramów. Cała procedura trwała grubo ponad rok, w wyszukiwanie elementów zaangażowana była cała grupa osób - mówi naukowiec.

Pradawne rośliny mierzyły po kilka milimetrów i mogły przypominać rozdwojoną gałązkę. - Ten dychotomiczny podział jest bardzo ważny - świadczy o tym, że na tym etapie ewolucji roślinie nie wystarczała już jedna gałązka zakończona zarodnią, która kończyła wzrost pędu. Dla większej skuteczności gałązka dzieliła się na dwie. W ten sposób na jednym pędzie powstawały dwa sporangia - opowiada jeden z odkrywców roślin.

Naukowcy natrafili też na ślad struktury, którą interpretują jako aparat szparkowy. Jej obecność świadczy o tym, że roślina musiała funkcjonować w środowisku lądowym.

Wiek znaleziska z Gór Świętokrzyskich ocenia się na ok 445 mln lat. Jest ono ok. 15 mln lat starsze od najstarszych znanych dotychczas skamieniałości roślin lądowych.

Naukowcy przypominają, że uważa się iż życie powstało w morzach i oceanach, a pierwsze prymitywne rośliny na lądzie pojawiły się prawdopodobnie około 480-460 mln lat temu, we wczesnym lub środkowym ordowiku. Nowe znalezisko reprezentuje niezwykle stary typ organizmu.

Bardziej skomplikowane były późniejsze rośliny tkankowe - najstarszą z nich, jaką znamy, jest Cooksonia, która mierzyła ok. 5-6 cm. Jej najstarsze szczątki pochodzą sprzed ok. 430 mln lat. W jeszcze młodszych osadach (z końca syluru), roślina ta występuje dość często na rożnych ówczesnych kontynentach. Oznacza to, że były one już rozpowszechnione na świecie.

Znalezienie prawdopodobnych szczątków prymitywnych roślin w Górach Świętokrzyskich pozwala wypełnić lukę w kolekcjach skamieniałości, które ilustrują teorię ewolucji. - Skoro w sylurze mamy 5-centymetrową Cooksonię - można się spodziewać, że znikąd się ona nie wzięła, i do jej powstania doprowadziły jakieś wcześniejsze procesy ewolucyjne. Istnieje koncepcja, zgodnie z którą w ewolucji roślin na Ziemi przed roślinami tkankowymi wystąpiła faza mszaków: czyli najpierw pojawiły się różnego rodzaju mchy - beztkankowe rośliny, stanowiące odpowiedniki współczesnych glewików czy wątrobowców - opowiada naukowiec.

Właśnie tę grupę reprezentują szczątki z Gór Świętokrzyskich.

Ich znalezienie wymagało umiejętności i odrobiny szczęścia, gdyż rośliny bez twardych i sztywnych struktur (drewna czy łyka), nawet jeśli ulegną fosylizacji, to po milionach lat stają się kruche i łatwo rozpadają. - O wiele lepiej zachowują się zarodniki - kapsuły przetrwalnikowe, dzięki którym komórka jest otoczona substancjami bardzo odpornymi na procesy chemiczne - opowiada dr hab. Paweł Filipiak z UŚ.

Zadania nie ułatwiał fakt, że chodzi o drobnicę - największy szczątek ma zaledwie kilka milimetrów. - Kiedy patrzymy na fragment skały, widzimy po prostu czarny punkt - mówią naukowcy.

Prof. Salamon dodaje, że osady te badane są od wielu lat, ale dopiero teraz udało się znaleźć tak stare szczątki roślinne. Podobne znalezisko w warstwach skał z ordowiku odnotowano również w latach 90. na terenie Kazachstanu.

W czasach, z których pochodzą szczątki, dzisiejsze Góry Świętokrzyskie stanowiły dno płytkiego morza. Niedaleko od miejsca, na którym znaleziono fragmenty, znajdowała się prawdopodobnie strefa brzegowa. Sztorm albo zwykły wiatr musiały zanosić fragmenty roślin nad morze i spychać je w głąb wód - podobnie, jak na plaży w Ustce, kiedy fale podczas sztormu wdzierają się na wydmy i zabierają ze sobą szczątki roślin. Te później dryfują, gniją i opadają na dno. - 445 mln lat temu sytuacja mogła wyglądać bardzo podobnie - mówi jeden z autorów.

Znalezisko opisano na łamach "New Phytologist". Autorami publikacji jest międzynarodowy zespół naukowców: Mariusz A. Salamon, Paweł Filipiak, Tomasz Brachaniec, Magdalena Misz-Kennan z Uniwersytetu Śląskiego, Robert Niedźwiedzki z Uniwersytetu Wrocławskiego, Wiesław Trela z Państwowego Instytutu Geologicznego-Państwowego Instytutu Badawczego, Przemysław Gorzelak z Instytutu Paleobiologii PAN, a także naukowcy z wiodących w badaniu najstarszych roślin, ośrodków badawczych z Belgii czy Francji: Philippe Gerrienne i Philippe Steemans z University of Liège, Alain Le Hérissé z CNRS, Géosciences Océan, Institut Universitaire d`études Marines, Florentin Paris z CNRS, Université de Rennes 1 i Borja Cascales-Miñana z CNRS, University of Lille. 

 

Źródło: PAP – Nauka w Polsce, Anna Ślązak, fot. CC BY 2.0/ Sabrina Setaro/ Flickr. Na zdjęciu Cooksonia, okaz z Royal Tyrrell Museum w Kanadzie