Растения, пережившие вымирание динозавров, получали азот из воздуха

Цикады — древние растения, которые были важным источником пищи для травоядных динозавров в мезозойскую эру (с 252 млн лет назад). Большинство их видов вымерло к концу мезозоя и в начале кайнозоя, включая период катастрофического падения астероида на границе K-Pg 66 млн лет назад. Однако несколько линий цикад дожили до наших дней.

Исследование, опубликованное 16 ноября в журнале Nature Ecology & Evolution под названием "Азотные изотопы раскрывают независимое происхождение симбиоза с фиксацией N₂ у современных линий цикад", показало, что выжившие виды цикад полагались на симбиотические бактерии в своих корнях. Эти бактерии, как и у современных бобовых, фиксируют атмосферный азот, обменивая его с растением на сахара.

Ведущий автор Майкл Кипп изначально изучал ткани азотфиксирующих растений как возможный "запись" состава древней атмосферы. Анализируя старые ископаемые цикады, он обнаружил, что вымершие линии не были азотфиксаторами. В то же время в немногочисленных ископаемых образцах выживших линий возрастом 20–30 млн лет был найден тот же изотопный сигнал азота, что и у современных цикад, указывающий на симбиоз с бактериями.

"Вместо истории об атмосфере мы поняли, что это история об экологии этих растений, которая менялась со временем", — сказал Кипп.

Не до конца ясно, как именно фиксация азота помогла цикадам выжить. Возможно, это позволило им пережить резкие климатические изменения или лучше конкурировать с быстрорастущими покрытосеменными растениями, которые процветали после массового вымирания.

Исследование также представляет новый метод: ранее не было опубликованных данных по изотопам азота из ископаемой листвы растений. Этот подход может быть использован для дальнейших исследований.