27 марта 2025
Микроструктурой и химическим строением эти организмы отличались от представителей всех известных царств
Остатки прототаксита Prototaxites loganii
rototaxites_apex.jpg">G.J. Retallack / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0
Палеонтологи представили новую точку зрения на родственные связи прототакситов— вымерших живых организмов, которые существовали в силуре и девоне и напоминали столбы высотой до восьми метров. По мнению исследователей, они не были гигантскими грибами, как принято считать сегодня, а относились к отдельному и полностью вымершему царству эукариот. Как отмечается на bioRxiv.org, в пользу этой версии свидетельствуют микроструктура и химический состав трех экземпляров прототакситов из раннедевонских отложений Шотландии.
Прототакситами (Prototaxites) называют похожие на столбы структуры длиной до восьми метров и диаметром до одного метра, которые встречаются в геологических отложениях, соответствующих концу силурийского — концу девонского периода (420 — 375 миллионов лет назад). Предположительно, они представляют собой остатки гигантских наземных организмов неясного систематического положения. Ученые впервые обнаружили прототакситы в середине XIX века и сочли их частично сгнившими стволами хвойных деревьев. Позднее было высказано предположение о принадлежности этих организмов к водорослям или грибам. А проведенные в начале XXI века исследования морфологии, структуры и изотопного состава окончательно закрепили идею, что прототакситы представляли собой гигантские грибы, возможно, даже базидиальные (Basidiomycota).
Согласно современным реконструкциям, эти организмы росли вертикально вверх и получали энергию за счет разложения органики (то есть были сапротрофами). При этом они были крупнейшими обитателями суши своего времени. Если прототакситы возвышались над землей на несколько метров, то самые высокие из наземных растений того времени, куксонии (Cooksonia), вырастали всего до восьми сантиметров в высоту.
Команда палеонтологов под руководством Корентена Лорона (Corentin C. Loron) из Эдинбургского университета решила проверить популярное представление о прототакситах как о гигантских грибах. Для этого исследователи изучили три экземпляра Prototaxites taiti из райниевых чертов Шотландии. Их возраст составил около 410 миллионов лет, что соответствует раннему девону. Особое внимание авторы уделили крупному и хорошо сохранившемуся образцу длиной 5,6 сантиметра в самой широкой части, который был обнаружен в 2021 году (остатки P. taiti очень малы по сравнению с другими прототакситами, однако неясно, отражает ли это их реальные размеры или является особенностью захоронения).
Изучив микроструктуру самого крупного экземпляра P. taiti, Лорон и его коллеги установили, что этот организм состоял из многочисленных трубочек, расположенных вдоль длинной стороны образца. Около 75 процентов образца составляют мелкие трубочки первого типа (диаметром около 10 микрометров и со стенками толщиной меньше микрометра); около 20 процентов приходится на более крупные трубочки второго типа (20-40 микрометров диаметром и с двухмикрометровыми стенками); и, наконец, оставшиеся пять процентов составляют самые крупные трубочки третьего типа (их диаметр составляет около 40 микрометров, а толщина стенок — около двух микрометров). Эти выводы частично соответствуют предыдущим исследованиям структуры прототакситов, авторы которых также находили в них трубочки трех разных типов. Как уже утверждалось ранее, строение трубочек первого и второго типа напоминает строение связывающих и генеративных гиф базидиальных грибов. Однако строение трубочек третьего типа противоречит интерпретации прототакситов в качестве грибов. Хотя ранее предполагалось, что эти структуры соответствуют скелетным гифам, Лорон и его коллеги обнаружили на них кольцеобразные утолщения, которых на гифах грибов нет.
Образцы P. taiti также отличаются от всех современных грибов наличием медуллярных пятен — округлых структур темно-коричневого цвета и диаметром 200-600 микрометров. Анализ показал, что эти пятна состоят из плотно переплетенных трубочек первого, второго и третьего типа, которые морфологически и химически не отличаются от трубочек в остальных частях образца. С ними соседствуют очень тонкие трубочки диаметром около одного микрометра. По словам авторов, у современных и вымерших грибов нет анатомических структур, которые хотя бы соответствовали бы медуллярным пятнам P. taiti. Это еще один аргумент в пользу того, что прототакситы не относились к грибам.
На следующем этапе Лорон и его соавторы попытались уточнить родственные связи прототакситов с помощью химического анализа. Если эти организмы относились к грибам, то их клеточные стенки были построены из хитина, а значит в их ископаемых образцах должны были остаться следы фоссилизации N-ацетилглюкозамина. Чтобы проверить идею, исследователи сравнили химический состав включенных в выборку экземпляров P. taiti с остатками живых организмов из других групп, которые жили одновременно с ними и также сохранились в райниевых чертах. Оказалось, что у ископаемых грибов, членистоногих, оомицетов и амеб, как и следовало ожидать, сохранились следы фоссилизации хитина. Однако у P. taiti их обнаружить не удалось. Дополнительное моделирование продемонстрировало, что с химической точки зрения прототакситы из райниевых чертов четко отличаются как от грибов, так и от любых других организмов, чьи клеточные стенки или покровы построены из хитина. У них не обнаружилось сходства даже с аскомицетами — грибами, у которых хитина в составе клеточных стенок немного или он вовсе отсутствует. Авторы также нашли сходства между прототакситами и представителями других систематических групп из райниевых чертов: бактерий и наземных растений (при этом в клеточных стенках у прототакситов содержалось химическое соединение, похожее на лигнин из клеточных стенок наземных растений, но отличающееся от него).
Результаты исследования заставляют усомниться в том, что прототакситы относились к грибам. Более того, характерные особенности этих организмов — тела, состоящие из многочисленных трубочек разных типов; высокая концентрация ароматических фенольных соединений в этих трубочках, а также гетеротрофное питание (возможно, даже сапротрофное) — все вместе не встречаются ни в одном известном царстве живых организмов. Таким образом, прототакситы, по мнению авторов, представляли собой отдельную и ранее неизвестную эволюционную ветвь эукариот, которая полностью исчезла в конце девонского периода. Возможно, она даже могла бы претендовать на статус отдельного царства.
Ранее мы рассказывали, как палеонтологи обнаружили в образце балтийского янтаря муравья-древоточца, пораженного грибом-паразитом. Ученые отнесли гриб к новому 1c6 роду и виду — Allocordyceps baltica. Он был похож на современный кордицепс Ophiocordyceps unateralis, который известен тем, что манипулирует поведением муравьев.
https://nplus1.ru/news/2025/03/27/prototaxites-maybe-not-fungi
