ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2014, № 5, с. 110-116
УДК 561.5:551.763
ПЕРВАЯ НАХОДКА БАКТЕРИОМОРФНЫХ ОРГАНИЗМОВ В ПЛАТАНОИДНЫХ СОПЛОДИЯХ ИЗ КАМПАНСКОГО МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ КУНДУР, АМУРСКАЯ ОБЛАСТЬ
© 2014 г. Н. П. Маслова*, Т. М. Кодрул**, Д. В. Василенко*
*Палеонтологический институт им. А.А. Борисяка РАН **Геологический институт РАН
paleobotany_ns@yahoo.com Поступила в редакцию 18.11.2013 г. Принята к печати 20.12.2013 г.
Приводится описание бактериоморфных организмов, обнаруженных в плодах головчатых соплодий рода Кипёипсагрш Коёги1, N. М^оуа, ТеЫеуа е! Оо1оупеуа (РЫапасеае). Зафиксировано три вида повреждений плодолистиков микроорганизмами — (1) следы проникновения микроорганизмов в стенках плодолистика, (2) объемные округлые в плане структуры (одиночные и в цепочках), заполняющие внутреннее пространство плодолистика и (3) отпечатки этих структур на внутренней стороне кутикулы стенки плодолистика. Обсуждается возможная природа микроорганизмов.
БО1: 10.7868/80031031X14050067
ВВЕДЕНИЕ
Из кампанского местонахождения Кундур в Амурской области ранее был описан комплекс остатков платаноидов — головчатые соплодия Kunduricarpus longistylium Kodrul, N. Maslova, Tekleva et Golovneva, головчатые тычиночные соцветия Kundurianthus mirabilis Kodrul, N. Maslova, Tekleva et Golovneva и сопутствующие им листья (Kodrul et al., 2013), отнесенные к вымершим родам Celastrinites Saporta и Arthollia Golovneva et Herman (Головнева и др., 2008).
Соплодие рода Kunduricarpus на основании макро- и микроструктурных особенностей было отнесено к семейству Platanaceae. Среди нескольких изученных с помощью СЭМ образцов нами были обнаружены плоды, стенки плодолистиков которых оказались поврежденными. Анализ этих образцов показал, что повреждения в виде объемных структур обнаруживаются в плодах, очищенных плавиковой кислотой, и сохраняются в плодолистиках в виде пустот и оттисков на внутренней стороне кутикул после мацерации по стандартной методике. Имеются три вида повреждений плодов: (1) следы проникновения микроорганизмов в стенках плодолистика, (2) объемные округлые структуры (одиночные и в цепочках), заполняю -щие внутреннее пространство плодолистика, и (3) отпечатки этих структур на внутренней стороне кутикулы стенки плодолистика. Полученные данные позволяют предположить, что "виновниками" повреждений соплодий Kunduricarpus являлись бактериоморфные организмы. Это первое палеонтологическое свидетельство воздействия бактерио-
морфных организмов на репродуктивные структуры платановых.
Мы искренне признательны всем коллегам, принявшим участие в обсуждении материалов статьи. Большую помощь в становлении представления о природе этих интересных находок оказали сотрудники ПИН РАН акад. А.Ю. Розанов, палео-энтомологи А.Г. Пономаренко, А.П. Расницын, Р.А. Ракитов, сотрудники лаборатории древнейших организмов Г.Т. Ушатинская, Е.А. Жегалло, палеоботаники В.А. Красилов, Н.Е. Завьялова, М.В. Теклева, Е.В. Карасев, Н.В. Горденко, А.В. Броушкин, Л.Д. Волкова, а также Л.М. Герасименко (Институт микробиологии РАН), С.В. Наугольных (ГИН РАН), М.В. Ремизова и Д.Д. Соколов (МГУ, биологический факультет, кафедра высших растений). Исследование поддержано грантами РФФИ №№ 11-04-01712 и 14-04-00800.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Ископаемый материал, описываемый в этой статье, получен из верхней части кундурской свиты, экспонированной вдоль федеральной автомобильной трассы "Амур" Чита — Хабаровск в междуречье рр. Мутная и Удурчукан (рис. 1) в 10 км юго-восточнее пос. Кундур Амурской области (49°03'46.7" с.ш., 130°52'18.2" в.д.). Коллекция растительных остатков была собрана во время биостратиграфических исследований мел-палеогеновых континентальных отложений, проводившихся в различные годы последнего десятилетия в юго-во-
Рис. 1. Местонахождение растительных остатков Кундур, Амурская область. Обозначения: 1 —Транссибирская железная дорога; 2 — Федеральная автомобильная трасса "Амур" Чита—Хабаровск; 3 — Местонахождение Кундур.
сточной части Зейско-Буреинской впадины (Бугда-ева и др., 2001; Sun et al., 2002, 2007, 2011; Маркевич и др., 2005а, б; Van Itterbeeck et al., 2005; Головнева и др., 2008; Krassilov, Kodrul, 2009). Остатки изученных репродуктивных структур происходят из нескольких последовательных слоев с фитофоссилия-ми, вскрытых в обнажении 16 (нумерация дана по: Бугдаева и др., 2001). По таксономическому составу комплексов палиноморф и макрофитофоссилий
верхняя часть кундурской свиты датируется кампа-ном (Маркевич и др., 2005а, б).
Микроструктурные особенности отдельных плодов рода Кипёипсагриз изучались нами при помощи сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). Были изучены препараты фитолейм плодолистиков, полученные путем мацерации по стандартной методике (последовательное воздействие азотной кислотой и щелочью), а также фраг-
менты отдельных плодов, очищенные от породы плавиковой кислотой. Фотографии внешнего вида соплодий сделаны при помощи цифровой камеры NikonCoolpix 8700 и камеры Leica DFC420. Микрофотографии выполнены при помощи СЭМ CamScan и TescanVega XMU в ПИН РАН. Фото пыльцевого зерна (рис. 2, е) сделано М.В. Текле-вой на оборудовании Центра коллективного пользования Московского государственного унта им. М.В. Ломоносова при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
По внешней морфологии поврежденные соцветия не отличаются от неповрежденных (Ko-drul et al., 2013). Повреждения обнаруживаются только при исследовании микроструктур при помощи СЭМ.
Следы проникновения микроорганизмов в стенках плодолистика (табл. XVIII, фиг. 1—4, см. вклейку). Фрагменты плодолистиков, подвергнутых мацерации, несут на стенках отчетливые следы повреждения очень мелкими организмами (табл. XVIII, фиг. 1). Внешняя поверхность плодолистика покрыта отверстиями диаметром 4—10 (чаще около 5) мкм, свидетельствующими, возможно, о проникновении микроорганизмов в направлении, перпендикулярном стенке плодолистика (табл. XVIII, фиг. 2, стрелки), а также полыми цилиндрическими структурами длиной до 40 мкм (табл. XVIII, фиг. 4, стрелки), более или менее прямыми или изогнутыми в разной степени, разнонаправленными, простирающимися глубоко внутрь плодолистика и занимающими большой объем его внутреннего пространства (табл. XVIII, фиг. 3). На стенках таких цилиндрических пустот отчетливо видны границы организованных в цепочки округлых сплюснутых элементов диаметром до 10 мкм (табл. XVIII, фиг. 2-4).
Объемные округлые структуры (в цепочках и одиночные), заполняющие внутреннее пространство плодолистика (табл. XIX, фиг. 1-8, см. вклейку). На стенках и внутри плодолистиков, не подвергавшихся мацерации, а только очищенных от породы плавиковой кислотой, обнаружены остатки микроорганизмов в двух основных состояниях:
(1) организованные в цилиндрические цепочки и
(2) различно ориентированные одиночные, образующие массивные скопления. Микроорганизмы, составляющие цепочки, округлые в плане, сплюснутые, шайбовидные, часто с вогнутой центральной частью, плотно соприкасающиеся (табл. XIX, фиг. 2) или в разной степени расходящиеся друг от друга (табл. XIX, фиг. 2), местами, по-видимому, склеенные слизью вдоль одной из сторон цепоч-
ки (табл. XIX, фиг. 3, 5, 6), что создает впечатление целостности всей структуры. Диаметр одного элемента (микроорганизма), составляющего цепочку, колеблется от 4 до 10 (чаще около 5) мкм. Цепочки элементов располагаются как на участках еще не поврежденной кутикулы (табл. XIX, фиг. 3), так и на поврежденных участках стенки плодолистика, где кутикула вместе с покровной и частично нижележащими тканями разрушена (табл. XIX, фиг. 1). Сохранившаяся в местах поражения кутикула часто несет мелкие бугорчатые складки (рис. 2, д).
Одиночные различно ориентированные шай-бовидные микроорганизмы, вероятно, также склеенные слизью, образуют довольно массивные скопления, как правило, приуроченные к внутренним слоям стенки плодолистика (табл. XIX, фиг. 4, 7, 8, стрелка).
Отпечатки структур на внутренней стороне кутикулы стенки плодолистика (табл. XVIII, фиг. 5, 6). Полученные путем стандартной мацерации кутикулы стенки плодолистика демонстрируют на внутренней поверхности отпечатки структур в виде прямых или в разной степени изогнутых продолговатых углублений цилиндрической формы, рассеченных поперечными перегородками, или одиночных округлых отпечатков диаметром около 5 (до 10) мкм.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
Указания на присутствие фоссилизированных бактериальных структур в древних осадочных породах уже достаточно представительны (Розанов, 2003; Астафьева и др., 2011). Большая часть найденных микроорганизмов, как оказалось, по внешней морфологии сходна с современными цианобактериями, что, однако, не может однозначно свидетельствовать об их принадлежности к этой группе организмов. При определении ископаемых остатков бактерий основными критериями являются их форма и размеры (Астафьева и др., 2011).
По нашему мнению, все три описанные выше формы повреждения соплодий рода Кипёийсаг-ри иллюстрируют следы жизнедеятельности однотипных микроорганизмов. Форма и размеры одиночных микроорганизмов, образующих скопления, тождественны таковым у организмов, организованных в цепочки. Оттиски этих организмов на внутренней стороне кутикулы стенки плодолистика также характеризуются теми же размерами и формой.
Рассматриваемые повреждения, очевидно, имели довольно массовый характер, они обнару-
Рис. 2. Морфология головчатых соплодий Кшп(1иг1сагрш 1о^в1уИит Ко(!ги1, N. Ма81оуа, Тек1еуа е1 Оо1оупеуа (а—в), неповрежденная эпидерма (г) и эпидерма, поврежденная микроорганизмами (д), пыльцевые зерна, прилипшие к не поврежденной поверхности плодолистика (е), пыльцевые зерна, прилипшие к поврежденной микроорганизмами поверхности плодолистика (ж): а - экз. ГИН, № 4867-К16/6-18Ь; б - экз. ГИН, № 4867-К16/6-61; в - экз. ГИН, № 4867-К16/3-76; г —ж: поверхность плодолистика, СЭМ: г - экз. БИН, № 1538/378, кутикула неповрежденного плодолистика, видны границы клеток; д — экз. ГИН, № 4867-К16/6-18Ь, мелкобугорчатая поверхность кутикулы плодолистика, поврежденн
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.