Клетки, давшие начало корням древнего растения, были обнаружены в окаменелом кончике корня, хранящемся в гербариях Оксфордского университета.
Помимо выявления самых старых стволовых клеток корней растений, идентифицированных на сегодняшний день, исследование также знаменует собой первый случай обнаружения активно растущего окаменелого корня — по сути, древнего растения, замороженного во времени.
Исследование опубликовано в журнале Current Biology.
Аспирант Oxford Plant Sciences Александр (Сэнди) Хетерингтон, который сделал открытие в ходе своего исследования, сказал: «Я изучал один из слайдов окаменелой почвы, хранящихся в Гербарии Университета в рамках моего исследования корневых систем древних животных. деревья, когда я заметил структуру, которая выглядела как живые кончики корней, которые мы видим у растений сегодня.
Я начал понимать, что смотрю на популяцию стволовых клеток растений возрастом 320 миллионов лет, сохранившихся по мере роста, и что это был первый раз, когда что-либо подобное было обнаружено.
‘Это дает нам уникальное представление о том, как зародились корни сотни миллионов лет назад.’
Стволовые клетки — самообновляющиеся клетки, ответственные за образование многоклеточных организмов — расположены у растений на концах побегов и корнях группами, называемыми меристемами.
Стволовые клетки возрастом 320 миллионов лет, обнаруженные в Оксфорде, отличаются от стволовых клеток, живущих сегодня, с уникальной структурой деления клеток, которая до сих пор оставалась неизвестной. Это говорит нам о том, что некоторые механизмы, контролирующие образование корней у растений и деревьев, в настоящее время вымерли и, возможно, были более разнообразными, чем предполагалось.
Эти корни были важны, потому что они включали корневые структуры растений, произрастающих в первых глобальных тропических заболоченных лесах Земли с высокими деревьями более 50 метров в высоту, и были частично ответственны за одно из самых драматических событий изменения климата в истории.
Эволюция глубоко укоренившихся систем увеличила скорость химического выветривания силикатных минералов в горных породах — химическая реакция, в результате которой углекислый газ выделялся из атмосферы, что привело к охлаждению Земли и, таким образом, к одному из великих ледниковых периодов на планете.
Окаменелости, изученные в ходе этого исследования, являются остатками почвы из первых гигантских тропических лесов на Земле. Скала, в которой сохранилась почва, образовалась в болотах каменноугольного периода, которые дали начало источникам угля, простирающимся от нынешних Аппалачей до Центральной Европы, включая угольные месторождения в Уэльсе, северной Англии и Шотландии.
Сэнди назвал окаменелые стволовые клетки Radix carbonica (латинское слово «угольный корень»).
Профессор Лиам Долан, глава факультета наук о растениях Оксфордского университета и старший автор статьи, сказал: «Эти окаменелости демонстрируют, как впервые выросли корни этих древних растений. Поразительно, что что-то настолько маленькое могло так драматично повлиять на климат Земли.
Это открытие также показывает важность коллекций, таких как гербарии Оксфордского университета — они настолько ценны, что нам необходимо сохранить их для будущих поколений.’