научная статья по теме НОВОЕ ТЫЧИНОЧНОЕ СОЦВЕТИЕ BOGUTCHANTHUS GEN. NOV. (HAMAMELIDALES) ИЗ ПАЛЕОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ Геология

Текст научной статьи на тему «НОВОЕ ТЫЧИНОЧНОЕ СОЦВЕТИЕ BOGUTCHANTHUS GEN. NOV. (HAMAMELIDALES) ИЗ ПАЛЕОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ»

ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5, с. 89-103

УДК 561.5:551.77

НОВОЕ ТЫЧИНОЧНОЕ СОЦВЕТИЕ BOGUTCHANTHUS GEN. NOV. (HAMAMELIDALES) ИЗ ПАЛЕОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

© 2007 г. Н. П. Маслова*, Т. М. Кодрул**, М. В. Теклева*

*Палеонтологический институт РАН e-mail: paleobotany_ns@yahoo.com **Геологический институт РАН

e-mail: kodrul@mail.ru Поступила в редакцию 16.10.2006 г.

Принята к печати 08.12.2006 г.

Приводится описание тычиночных соцветий из палеоценовых отложений Амурской области (Россия), на основании микроморфологических признаков отнесенных к новому роду Bogutchanthus N. Maslova, Kodrul et Tekleva. Описываемые соцветия демонстрируют комбинацию признаков, присущих представителям семейств Platanaceae и Hamamelidaceae (порядок Hamamelidales). Наряду с такими типичными для меловых платановых признаками, как головчатое соцветие, четырехчленные цветки с дифференцированным околоцветником, присутствие стаминодиев, у нового рода наблюдаются характерные для современных и ископаемых представителей Hamamelidaceae особенности -рыхлое соцветие, свободно расположенные в цветке тычинки, вторично биспорангиатные тычинки, пыльцевые мешки в форме полумесяца, пыльцевые зерна рассеянно-бороздного типа. С соцветиями нового рода ассоциируют цельные листья платаноидного типа.

ВВЕДЕНИЕ

Микроморфологическое изучение внешне сходных ископаемых головчатых соцветий и соплодий позволяет дифференцировать их на родовом и семейственном уровнях. Исследованиями последних десятилетий показано, что такие макромор-фологически неразличимые ископаемые репродуктивные структуры могут принадлежать как семейству Platanaceae (Manchester, 1986; Friis et al., 1988; Crane et al., 1993; Pedersen et al., 1994; Krassi-lov, Shilin, 1995; Magallon-Puebla et al., 1997; Маслова, 2002; Маслова, Кодрул, 2003; Mindell et al., 2006), так и семейству Hamamelidaceae (Maslova, Krassilov, 1997; Маслова, Головнева, 2000; Maslova, Golovneva, 2000; Zhou et al., 2001; Маслова, Герман, 2004), а также совмещать в себе признаки обоих семейств (Crepet et al., 1992; Crepet, Nixon, 1996; Maslova et al., 2005).

В настоящей работе мы придерживаемся системы, предложенной А.Л. Тахтаджяном (1966, 1987) и А. Кронквистом (Cronquist, 1981), на основании которой семейства Platanaceae и Hamamelidaceae рассматриваются в объеме порядка Hamamelidales. Предложенная недавно система цветковых растений, базирующаяся на молекулярных данных (Angiosperm..., 2003), упразднила порядок Hamamelidales, расположив семейства Platanaceae и Hamamelidaceae соответственно в пределах порядков Proteales и Saxifragales, разрушив тем самым сложившиеся ранее представления о воз-

можном родстве этих семейств. Оставив за рамками этой статьи рассуждения о достоинствах и недостатках той или иной из предложенных систем, мы остановимся на представлениях Тахтад-жяна и Кронквиста, которые в части, касающейся семейств Platanaceae и Hamamelidaceae, лучше подтверждаются данными палеоботаники.

Палеоботанические исследования в настоящее время достигли большого успеха в понимании геологической истории семейства Platanaceae, представители которого играли значительную роль в меловых и раннекайнозойских флорах Северного полушария. Современное семейство монотипно, однако, возникнув в раннем мелу (первые находки Platanaceae датируются альбом, Friis et al., 1988; Crane et al., 1993; Pedersen et al., 1994), в позднем мелу - палеогене оно демонстрировало уже значительное родовое разнообразие. Ископаемые платановые известны как по листовым остаткам, так и по репродуктивным органам.

Многочисленные листовые остатки из верхнемеловых отложений, по макроморфологическим признакам напоминающие листья современного платана, по сложившейся традиции относят к роду Platanus L. В результате недавно проведенного анализа, базирующегося, в основном, на том факте, что присутствие современного рода в меловых отложениях не подтверждается находками репродуктивных структур, было предложено для меловых и раннепалеогеновых листьев, обладающих

типичной для ныне живущих платанов морфологией, использовать родовое название Ettingshause-nia Stiehler морфологической классификации листьев с типовым видом E. cuneifolia (Bronn) Stiehler (Маслова и др., 2005). Среди меловых листовых остатков кроме типичного лопастного морфоти-па, свойственного листьям современного Platanus (подрод Platanus), известны цельные перистые (B u zek et al., 1967), а также сложные листья Pla-tanaceae (Crane et al., 1988, 1993; Johnson, 1996). Их принадлежность к семейству доказывается типичным для платановых эпидермальным строением, а также ассоциацией с соответствующими репродуктивными структурами. При этом важно отметить, что типичный для современного платана лопастной лист при его существенной вариабельности оставался с момента своего возникновения в раннем мелу до настоящего момента в общих чертах неизменным, ассоциируя с репродуктивными структурами, относимыми не только к различным родам платановых (Krassilov, Shilin, 1995; Маслова, Кодрул, 2003; Маслова, Герман, 2006), но и к гамамелидовым (Маслова, Герман, 2004), а также со структурами, объединяющими признаки обоих семейств (Maslova et al., 2005). Таким образом, в мелу и раннем палеогене разнообразие листовых морфотипов платановых было очень велико.

Аналогичная ситуация наблюдается и в отношении репродуктивных структур Platanaceae. К настоящему моменту описано 16 родов платановых, основанных на тычиночных и пестичных соцветиях (Krassilov, 1973; Красилов, 1976; Manchester, 1986, 1994; Crane et al., 1988; Friis et al., 1988; Crane et al., 1993; Pedersen et al., 1994; Krassilov, Shilin, 1995; Magallon-Puebla et al., 1997; Маслова, 2002; Маслова, Красилов, 2002; Маслова, Кодрул, 2003; Mindell et al., 2006). При практически идентичной макроморфологии эти репродуктивные структуры уверенно различаются на микроморфологическом уровне. Анализ богатого разнообразия ископаемых репродуктивных структур платановых позволил выявить эволюционные направления в развитии их отдельных структур (Маслова, 2003; Maslova, 2003).

Относительно геологической истории Hama-melidaceae сведений значительно меньше, однако за последние годы было описано девять ископаемых родов, основанных на репродуктивных структурах (Endress, Friis, 1991; Manchester, 1994; Magallon-Puebla et al., 1996; Maslova, Krassilov, 1997; Маслова, Головнева, 2000; Maslova, Golovneva, 2000; Magallon-Puebla et al., 2001; Zhou et al., 2001; Маслова, Герман, 2004), пять из которых представляют собой головчатые соцветия и соплодия, макромор-фологически сходные с таковыми у платановых. Особый интерес представляют находки репродуктивных структур, совмещающие в себе признаки как гамамелидовых, так и платановых

(Crepet et al., 1992; Crepet, Nixon, 1996; Maslova et al., 2005). Проблема возможных филогенетических связей этих семейств на основании палеоботанических находок обсуждалась ранее (Crepet et al., 1992; Crepet, Nixon, 1996; Maslova, 2003; Maslova et al., 2005).

Описываемый в настоящей статье новый род Bogutchanthus gen. nov. расширяет знания о разнообразии головчатых репродуктивных структур, демонстрируя эклектичное сочетание признаков, присущих как представителям Platanaceae, так и Hama-melidaceae. Интересна также ассоциация этих тычиночных соцветий с листовыми остатками, основной морфотип которых типичен для листьев, сопровождающих находки репродуктивных структур некоторых платановых и гамамелидовых, принципиально отличающихся от Bogutchanthus gen. nov.

Авторы выражают благодарность проф. В.А. Красилову (ПИН РАН) за конструктивное обсуждение результатов исследования. Работа поддержана грантом НШ-372.2006.5, грантами РФФИ 06-05-64618, 06-04-48534 и Программой 18 Президиума РАН.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Материал, представленный отпечатками фрагментов сложных тычиночных соцветий c углистой фитолеймой, был получен из отложений цагаян-ской свиты во временных карьерах Архаро-Богу-чанского буроугольного месторождения, расположенного в 15 км юго-восточнее поселка Архара Амурской области (координаты местонахождений 49°18'45,1" с.ш., 130°12'45,4" в.д.; 49°18'52,3" с.ш., 130°12'42,7" в.д. и 49°18'59,2" с.ш., 130°12'44,5" в.д.). Растительные остатки содержатся в пачке серых глин мощностью 6-8 м между угольными пластами "Нижний" и "Двойной" в верхней части сред-нецагаянской подсвиты (Ахметьев и др., 2002). Возраст этих отложений по результатам изучения макрофитофоссилий и палиноморф определяется как раннепалеоценовый (Kodrul, 2004; Markevich et al., 2004).

После препарирования репродуктивные структуры фотографировались с помощью цифровой камеры Nikon Coolpix 8700. Отдельная головка была перенесена на лаковую пленку путем растворения породы в плавиковой кислоте, затем мацерировалась смесью Шульце и щелочью. Изолированные цветки очищались от породы плавиковой кислотой, после чего монтировались на предметные столики для изучения в сканирующем электронном микроскопе (СЭМ). Элементы цветка после мацерации концентрированной азотной кислотой и щелочью изучались при помощи СЭМ. Микрофотографии выполнены на микроскопе CamScan.

Отдельные пыльцевые зерна и фрагменты спорангиев были изучены с помощью трансмиссионного электронного микроскопа (ТЭМ). Обработка проводилась по стандартной методике (Тельнова, Мейер-Меликян, 2002). При подготовке материала к исследованию пыльцевые зерна обрабатывали четырехокисью осмия. Полученные срезы обрабатывали по методу Рейнольдса (Гайер, 1974).

Коллекция № 4867 хранится в Геологическом институте РАН (ГИН РАН).

СИСТЕМАТИКА ПОРЯДОК HAMAMELIDALES WETTSTEIN

Род Bogutchanthus N. Maslova, Kodrul et Tekleva, gen. nov.

Название рода - от пос. Богучан и ant^s греч. - цветок.

Типовой вид - Bogutchanthus laxus sp. nov.

Диагноз. Тычиночные головки диаметром 4-5 мм, сидячие. Число цветков в головке до 40. Цветки свободные, не сжатые. Околоцветник дифференцированный. Эпидерма внешних элементов составлена организованными в продольные ряды клетками различной формы с сильно кутинизированными клеточными стенками. Эпидерму внутренних элементов составляют клетки изодиамет

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком