Необычное расположение листьев у окаменелого растения возрастом 407 миллионов лет усложняет понимание эволюции растений.
В журнале Science опубликовано исследование, посвященное одной из первых групп лиственных растений. Выяснилось, что их листья были расположены по спирали, которую нельзя описать числами Фибоначчи. Так как у большинства современных растений как раз распространены такие спирали, ученые до этого считали, что их предки также должны были обладать этим признаком. По словам ботаника Барбары Эмброуз, исследование «помогает понять, как возникло разнообразие растений».
В последовательности Фибоначчи каждое число — сумма двух предыдущих: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 и так далее. У растений со спиралевидными узорами листьев все листья можно описать набором изогнутых линий, которые по спирали отходят от центра по часовой стрелке, и тех, что закручиваются против. Если числа кривых по часовой стрелке и против часовой стрелки совпадают с последовательностью, биологи говорят о спирали Фибоначчи. Примеры: некоторые суккуленты, прицветники шишки и семена подсолнуха.
Ученые не уверены, почему большинство современных растений используют спираль Фибоначчи. По одной из теорий так они максимизируют пространство между листьями или другими частями растения. Однако паттерн может возникать из-за определенного распределения ауксинов — своего рода гормона роста растений.
В новом исследовании Сэнди Хетерингтон, палеоботаник из Эдинбургского университета, и его коллеги изучили окаменелости вымершего Asteroxylon mackiei. Это растение относится к группе ликоподов, в которую входят современные плауны. Растение обнаружили на территории Шотландии еще в 1969 году, а ученые реконструировали изображения окаменелостей в цифровом виде в трехмерные изображения исходных растений.
Два из четырех реконструированных растений продемонстрировали спиральное расположение листьев, отличное от Фибоначчи. У обоих растений были восемь спиралей против часовой стрелки (число Фибоначчи). Но у одного из них — семь спиралей по часовой стрелке, а у другого девять. Листья на двух других растениях вообще не росли по спирали: они располагались в виде ряда колец вдоль стебля.
Это свидетельствует о том, что спиралевидные узоры могли развиваться отдельно в разных линиях растений, говорит Питер Крейн, ботаник и президент фонда Oak Spring Garden Foundation в Аппервилле.