КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 23-24-00105
НазваниеЮрские растения Восточно-Европейской платформы: комплексное изучение морфолого-анатомического строения репродуктивных и генеративных органов для целей систематики
Руководитель Носова Наталья Владимировна, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук , г Санкт-Петербург
Конкурс №78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-102 - Ботаника
Ключевые слова ископаемые растения, юра, листья, семена, древесина, морфология, анатомия, эпидермально-кутикулярный анализ, систематика, биостратиграфия, палеофитогеография
Код ГРНТИ38.31.25
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
До сих пор юрские континентальные отложения Восточно-Европейской платформы остаются слабо изученными. Известных местонахождений юрской флоры на этой территории очень мало: Донбасс, Поволжье, Курская и Московская области. Для некоторых местонахождений известны только списки ископаемых растений, для других – определения растений были сделаны лишь по морфологическим признакам. Комплексное изучение растительных остатков с применением новых методик было осуществлено только для находок юрских растений в местонахождениях Михайловский Рудник около Железногорска (Курская область) и Пески в Московской области. Таким образом, любое новое местонахождение юрской флоры на Восточно-Европейской платформе имеет важнейшее значение для решения вопросов систематики мезозойских растений, филогении, биостратиграфии и палеофитогеографии данного региона.
В 2019 году в ходе работ экспедиции, организованной сотрудниками Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, в карьере Стойленского горно-обогатительного комбината (в дальнейшем – Стойленский карьер) в Белгородской области были впервые обнаружены и собраны макроостатки ископаемых растений. Отложения с сохранившимися в них корнями древних растений были описаны как девонские палеопочвы (Alekseeva et al., 2021). Из углистых слоев, залегающих выше этих слоев с корневыми системами, были собраны фрагменты древесин, а также многочисленные образцы, представленные скоплением фитолейм. Предварительная обработка этого материала показала, что растительные остатки имеют характерные признаки мезозойских растений. В этом году сотрудниками ВСЕГЕИ (Санкт-Петербург) был сделан спорово-пыльцевой анализ образцов как из углистых, так и выше и ниже лежащих отложений. В результате этого анализа выявлено присутствие в исследуемых отложениях типичных юрских таксонов, детальное изучение которых позволило датировать слои с остатками ископаемых растений как бат – нижний келловей.
Главное направление предлагаемых нами исследований составляет изучение на современном методическом уровне морфологии, анатомии, эпидермально-кутикулярного строения и систематики макроостатков растений из Стойленского карьера.
Для изучения ископаемых растений будет использован комплексный подход, сочетающий как традиционные, так и новые методы: макроморфологическое, морфолого-анатомическое и микроструктурное изучение ископаемых растений, эпидермально-кутикулярный анализ, установление прижизненных связей дисперсных частей растений, световая, сканирующая электронная и конфокальная лазерная сканирующая микроскопия, а также цифровые методы фотографирования и изготовления рисунков. Планируемое изучение анатомического и эпидермального строения растительных остатков позволит провести детальное сравнение с юрскими растениями из других местонахождений. Исследования будут направлены также на выявление соответствий между мужскими и женскими генеративными органами и вегетативными органами на основе сходства эпидермально-кутикулярных характеристик с целью реконструкции облика целого растения. На основе полученных данных будет производиться оценка морфолого-анатомического разнообразия внутри исследуемых групп. Впервые будет определен систематический состав юрской флоры Стойленского карьера. Сравнение этой флоры с ископаемыми флорами соседних регионов позволит сделать палеофитогеографические выводы, а также провести детализацию местных стратиграфических схем и их корреляцию с континентальными отложениями соседних регионов.
Открытие Стойленского местонахождения юрской флоры имеет важнейшее значение. Предлагаемое исследование будет существенно новым, поскольку до сих пор данные о юрской флоре Белгородской области практически не известны научной общественности. Планируемое исследование существенно дополнит данные о юрской растительности Восточно-Европейской платформы и позволит решить ряд вопросов биостратиграфии, уточнения возраста отложений и палеофитогеографии данного региона.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Носова Н.В., Любарова А.П.
First data on coniferous leaves from the Middle Jurassic of the Belgorod Region, Russia
Review of Palaeobotany and Palynology, V. 317, 104949 (год публикации - 2023)
10.1016/j.revpalbo.2023.104949
2.
Носова Н., Федяевский А., Любарова А.
New findings of gymnosperms in the Middle Jurassic of the East European platform.
Review of Palaeobotany and Palynology, V. 324, 105095 (год публикации - 2024)
10.1016/j.revpalbo.2024.105095
3.
Носова Н.
New findings of the Ginkgoales in the Middle Jurassic of the East European platform.
Review of Palaeobotany and Palynology , V. 331. 105200 (год публикации - 2024)
10.1016/j.revpalbo.2024.105200
4. Афонин М.А., Любарова А.П., Носова Н.В. Первые находки древесины Xenoxylon (Coniferales) в среднеюрских отложениях Белгородской и Курской областей, Россия Ботанический журнал, № 12, Т. 110 (год публикации - 2024)
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В результате изучения растительных остатков из среднеюрских отложений Стойленского карьера Белгородской области и Михайловского карьера Курской области в них впервые обнаружены листья Pseudotorellia. Из Стойленского карьера на основе уникальных морфологических и эпидермально-кутикулярных признаков описан новый вид Pseudotorellia oskolica. Основным отличительным признаком вида является наличие устьиц на обеих поверхностях листа. Листья из Михайловского карьера описаны как Pseudotorellia sp.
Впервые в среднеюрских отложениях Белгородской и Курской областей найдены листья Czekanowskia. Они определены как C. europea (Leptostrobales) на основании сходства эпидермальных признаков с типовыми листьями из средней юры Припятской впадины в Беларуси. Проведена ревизия типового материала C. europea из Припятской впадины. Опубликован диагноз этого вида, отсутствующий при первом его описании.
В Припятской впадине были обнаружены также побеги Pagiophyllum sp. и листья Podozamites sp. Эти таксоны хвойных отмечены в средней юре Беларуси впервые.
Впервые из средней юры Стойленского и Михайловского карьеров описаны представители гинкговых. Их остатки доминируют в некоторых образцах и представлены фрагментами листьев Sphenobaiera angrenica, первоначально описанных из среднеюрской ангренской свиты Узбекистана. В ангренской свите эти листья были найдены в ассоциации с женскими репродуктивными структурами Nagrenia samylinae. Редкие фрагменты Nagrenia sp. обнаружены и в Стойленском карьере. Выдвинуто предположение, что Sphenobaiera angrenica и Nagrenia sp. являются частями одного и того же растения.
Найденные в Стойленском карьере семена по морфологии и строению наружной кутикулы интегумента и мегаспоровой мембраны сходны с Allicospermum budantsevii из ангренской свиты Узбекистана.
По анатомическим признакам древесин из среднеюрских отложений Михайловского и Стойленского карьеров описан Xenoxylon phyllocladoides (Coniferales). Этот вид впервые указывается для материковой части Европейской территории России.
Палинологический анализ образцов из Стойленского карьера показал, что самые ранние из изученных отложений датированы поздним байоссом-ранним батом. Наличие в образцах фораминифер, а также большое количество диноцист позволяют реконструировать морскую (шельфовую) обстановку осадконакопления в это время. В одной из изученных точек отложения датированы средним-поздним батом. Небольшой процент присутствия диноцист в ней указывает на прибрежно-морской генезис вмещающих отложений. В трех точках отложения датированы средним батом-ранним келловеем. В них не были найдены диноцисты, что указывает на континентальные условия накопления осадков в данный временной период.
В большинстве изученных образцов наблюдается заметное доминирование спор папоротников. Среди макроостатков мы нашли только единичные отпечатки фрагментов перышек Dictyophyllum sp. и Cladophlebis sp. Большинство же растительных остатков представлены фрагментами листьев голосеменных, имеющих, в отличие от папоротников, более устойчивую к мацерации в кислотах кутикулу.
Среди пыльцевых зерен доминирует двухмешковая пыльца Disaccites неопределенного систематического положения; многочисленны пыльцевые зерна хвойных, особенно представителей семейств Sciadopityaceae и Taxodiaceae, во всех точках встречаются Pinaceae и Podocarpaceae.
Поскольку в Стойленском карьере макроостатки хвойных представлены только фрагментами листьев, редко побегов, и находки женских шишек не известны, определить их принадлежность к каком-либо семейству затруднительно. Среди макроостатков много фрагментов листьев Mirovia. Установить родственную связь этого таксона с каким-либо современным семейством сложно. Найденные листья Podocarpophyllum kazachstanicum имеют некоторое сходство с Podocarpaceae, а Elatocladus sp. – с Taxodiaceae.
Во многих образцах доминируют листья Sphenobaiera angrenica (Ginkgoales), достаточно многочисленны листья Pterophyllum (Bennettitales). Однако, в палинологических пробах пыльцевые зерна рода Cycadopites, сближаемого с этими двумя порядками, встречаются редко. Во всех изученных палинопробах доминирует двухмешковая пыльца. Это объясняется тем, что растения – источники двухмешковой пыльцы, имеют высокую репродуктивную способность, а основным способом транспортировки их пыльцы является перенос ветром. В свою очередь пыльцевые зерна Cycadopites лишены воздушных мешков, поэтому пыльца не способна переноситься ветром на большие расстояния.
Сделан палинологический анализ для образцов из Михайловского карьера Курской области, возраст отложений уточнен как средний–поздний бат. Палинокомплексы из этого карьера во многом схожи с таковыми из Стойленского карьера, но отличаются доминированием пыльцы.
Судя по многочисленным обрывкам фитолейм листьев во флороносных отложениях Стойленского карьера, они претерпевали активный перенос, что свидетельствует об аллохтонном захоронении. При этом форма сохранности в виде фитолейм и наличие угольных прослоев в отложениях свидетельствуют об анаэробных восстановительных условиях формирования осадка.
В целом можно предположить, что в байосе-раннем бате на современной территории Белгородской области был мелководный морской бассейн, а в среднем бате-раннем келловее – аллювиально-морская равнина.
Наличие фрагментов древесины указывает на то, что возвышенности были покрыты лесом. Вероятно, древесную растительность возвышенностей и склонов составляли хвойные и гинкговые. Небольшие деревья или кустарники беннеттитовых могли занимать пониженные участки около и в пойме реки, наряду с Pachypteris, папоротниками и хвощовыми.
Состав среднеюрской флоры Белгородской области сходен с одновозрастными флорами Европейской провинции Европейско-Синийской палеофлористической области, особенно с флорами Припятской впадины Беларуси, Курской области и Днепровско-Донецкого бассейна.
Публикации
1.
Носова Н.В., Любарова А.П.
First data on coniferous leaves from the Middle Jurassic of the Belgorod Region, Russia
Review of Palaeobotany and Palynology, V. 317, 104949 (год публикации - 2023)
10.1016/j.revpalbo.2023.104949
2.
Носова Н., Федяевский А., Любарова А.
New findings of gymnosperms in the Middle Jurassic of the East European platform.
Review of Palaeobotany and Palynology, V. 324, 105095 (год публикации - 2024)
10.1016/j.revpalbo.2024.105095
3.
Носова Н.
New findings of the Ginkgoales in the Middle Jurassic of the East European platform.
Review of Palaeobotany and Palynology , V. 331. 105200 (год публикации - 2024)
10.1016/j.revpalbo.2024.105200
4. Афонин М.А., Любарова А.П., Носова Н.В. Первые находки древесины Xenoxylon (Coniferales) в среднеюрских отложениях Белгородской и Курской областей, Россия Ботанический журнал, № 12, Т. 110 (год публикации - 2024)