Палеонтологический журнал, 2023, № 6, стр. 108-116
Результаты морфологических и физико-химических исследований фитолейм древнейших углеобразующих растений
О. П. Тельнова a, *, А. В. Гоманьков b, **, Л. С. Кочева a, ***, А. П. Карманов c, ****
a Институт геологии ФИЦ Коми НЦУрО РАН
167982 Сыктывкар, Россия
b Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН
197022 Санкт-Петербург, Россия
c Институт биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН
167982 Сыктывкар, Россия
* E-mail: telnova@geo.komisc.ru
** E-mail: gomankov@mail.ru
*** E-mail: karko07@mail.ru
**** E-mail: apk048@yandex.ru
Поступила в редакцию 29.03.2023
После доработки 27.06.2023
Принята к публикации 27.06.2023
- EDN: GASIQJ
- DOI: 10.31857/S0031031X23060107
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Аннотация
С целью выяснения возможностей хемосистематики для палеозойских растительных фоссилий проведено комплексное изучение Orestovia-подобных растений, углеобразующих для одних из самых древних в истории Земли – девонских углей. Описаны: морфология, вещественный состав фитолейм. Методом ЭПР-спектроскопии показано наличие у исследованных фитолейм парамагнитных свойств – специфической особенности лигнинов и продуктов их трансформации. Методом пиролитической хромато-масс-спектрометрии установлена ароматическая природа органического вещества, структурно близкого лигнину, построенного исключительно из п-кумаровых единиц.
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Список литературы
Броушкин А.В., Горденко Н.В. Древнейшие сосудистые растения и их влияние на окружающую среду // Ранняя колонизация суши. М.: ПИН РАН, 2012. С. 157–176.
Броушкин А.В., Горденко Н.В. Девонская флора Среднего–Нижнего Поволжья // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2016. Т. 10. № 1. С. 14–33.
Гоманьков А.В. Orestovia-подобные растения из девона России: морфология и таксономическое положение // Lethaea rossica. 2019. Т. 18. С. 16–31.
Кузнецова Л.В., Анферов Б.А., Патраков Ю.Ф. Барзасское месторождение сапропелитовых углей: перспективы комплексного освоения // Изв. УГГУ. 2018. Вып. 1(49). С. 62–67. https://doi.org/10.21440/2307-2091-2018-1-62-67
Ергольская З.В. Новые данные о происхождении барзасских углей // Химия твердого топлива. 1934. Т. 5. Вып. 1. С. 32–39.
Ергольская З.В. Петрографическое изучение барзасских углей // Тр. ЦНИГРИ. 1936. Вып. 70. С. 3–54.
Залесский М.Д. Естественная история одного угля. Петроград, 1915. 75 с. (Тр. Геол. ком. Нов. сер. Вып. 139).
Залесский М.Д. О генезисе барзасских сапромикситов // Изв. АН СССР. Отд. мат. и естеств. наук. 1931. № 3. С. 401–402.
Ищенко Т.А., Ищенко А.А. Среднедевонская флора Воронежской антеклизы. Киев: Наук. думка, 1981. 112 с.
Каширцев В.А., Москвин В.И., Фомин А.Н., Чалая О.Н. Терпановые и стерановые углеводороды в углях различных генетических типов Сибири // Геол. и геофизика. 2010. Т. 51. № 4. С. 516–524.
Ларищев А.А. Угли типа барзасских на восточном склоне Северного Урала // Уч. зап. ТГУ. 1947. № 7. С. 126–131.
Мейен С.В. Первые “сухопутные” растения // Природа. 1989. № 5. С. 17–20.
Снигиревская Н.С. О принадлежности Orestovia voronejiensis T. Istchenko et A. Istchenko (средний девон, Воронежская антеклиза) к высшим растениям // Палеонтол. журн. 1993. № 4. С. 133–137.
Снигиревская Н.С., Богданова Л.А. Находка устьиц и ксилемы у растений рода Barsassia (Asteroxylaceae) из среднего девона Кузнецкого бассейна и некоторые аспекты стоматографического исследования древних растений // Бот. журн. 1992. Т. 76. № 1. С. 58–66.
Чиркова-Залесская Е.Ф. Деление терригенного девона Урало-Поволжья на основании ископаемых растений. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 140 с.
Boyce K.C., Cody G.D., Fogel M.L. et al. Chemical evidence for cell wall lignification and the evolution of tracheids in early Devonian plants // Int. J. Plant Sci. 2003. V. 164. № 5. P. 691–702.
Davin L.B., Lewis N.G. Lignin primary structures and dirigent sites // Curr. Opin. Biotechnol. 2005. № 16. P. 407–415.
De Leeuw J.W., Largeau C. A review of macromolecular compounds that comprise living organisms and their role in kerogen, coal and petroleum formation // Organic Geochemistry. Principles and Applications / Eds. Engel M.H., Macko S.A. N.Y.: Plenum Press, 1993. P. 23–72.
Ewbank G., Edwards D., Abbott G.D. Chemical characterization of Lower Devonian vascular plants // Org. Geochem. 1996. V. 25. № 8. P. 461–473. https://doi.org/10.1086/658929
Ferrer J.-L., Austin M.B., Steward C., Noel J.P. Structure and function of enzymes involved in the biosynthesis of phenylpropanoids // Plant Physiol. Biochem. 2008. V. 46. P. 356–370.
Gensel P.G., Johnson N.G. The cuticular structure and stomatal organization of Orestovia sp. cf. O. petzii from the Kuznetsk Basin, Western Siberia // Palaeontogr. Abt. B. 1994. Bd 233. Lfg. 1–6. P. 1–10.
Hedges J.I., Cowie G.L., Ertel J.R. et al. Degradation of carbohydrates and lignins in buried woods // Geochim. Cosmochim. Acta. 1985. V. 49. P. 701–711.
Hedges J.I., Mann D.C. The lignin geochemistry of marine sediments from the southern Washington coast // Geochim. Cosmochim. Acta. 1979. V. 43. P. 1809–1818.
Kaneko M., Ohnishi Y., Horinouchi S. Cinnamate: Coenzyme A ligase from the filamentous bacterium streptomyces coelicolor A3(2) // J. Bacteriol. 2003. V. 185. P. 20–27.
Kocheva L., Karmanov A., Telnova O. et al. Structural and chemical features of seed fossils from Paleozoic and Mesozoic sedimentary strata // Organic Geochemistry. 2022.https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.104370
Krassilov V. Orestovia and the origin of vascular plants // Lethaia. 1981. V. 14. P. 235–250.
Krassilov V., Polevova S. Devonian thalloid plants (Orestoviaceae) and associated spore tetrads // The Palaeobotanist. 2012. V. 61. P. 359–372.
Logan K.J., Thomas B.A. Distribution of lignin derivatives in plants // The New Phytologist. 1985. V. 99. P. 571–585.
Logan K.J., Thomas B.A. The distribution of lignin derivatives in fossil plants // The New Phytologist. 1987. V. 105. P. 157–173.
Niklas K.J., Pratt L.M. Evidence for lignin-like constituents in Early Silurian (Llandoverian) // Plant Fossils Sci. 1980. V. 209. P. 396–397.
Orem W.H., Neuzil S.G., Lerch H.E., Cecil C.B. Experimental early-stage coalification of a peat sample and a peatified wood sample from Indonesia // Organic Geochemistry. 1996. V. 24. P. 111–125.
Pšenička J., Zodrow E.L., D’Angelo J.A. Sterile foliage of fertile Sydneia manleyi and synangial chemistry (eusporangiate fern, late Asturian, Canada): a new subfamily Sydneideae // Folia. 2014. V. 47. P. 1–13. https://doi.org/10.2478/fbgp-2013-0005
Raven J.A. Land plant biochemistry // Phil. Trans. Roy. Soc. London, B. 2000. V. 355. P. 833–846.
Snigirevskaya N.S., Nadler Yu.S. Habit and relationships of Orestovia (Middle Devonian) // Palaeontogr. Abt. B. 1994. Bd 233. Lfg. 1–6. P. 11–18.
Telnova O.P., Marshall J.E.A., Kocheva L.S., Karmanov A.P. Lignin of ancient plant fossils // Paleontol. J. 2022. V. 56. № 9. P. 1055–1066. https://doi.org/10.1134/S0031030122090076
Wang S., Su S., Xiao L.P. et al. Catechyl lignin extracted from Castor seed coats using deep eutectic solvents: Characterization and depolymerization // ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2020. V. 8. № 18. P. 7031–7038.
Wilson J.P., Fischer W. Geochemical support for a climbing habit within the Paleozoic seed fern genus Medullosa // Intern. J. Plant Sci. 2011. V. 172. № 4. P. 586–598. https://doi.org/10.1086/658929
Zalessky M. D. Observations sur trois végétaux nouveaus paléozoiques // Изв. АН СССР. Отд. мат. и естеств. наук. 1933. № 9. С. 1387–1390.
Zodrow E.L., D’Angelo J.A., Cleal C.J. 3d chemometric model and frond architecture of Alethopteris ambigua (Medullosales): Implications for reconstruction and taxonomy // Palaeontogr. Abt. B. 2017. Bd 295. P. 91–133.
Zodrow E.L., Mastalerz M. FTIR and py-GC-MS spectra of true-fern and seed-fern sphenopterids (Sydney Coalfield, Nova Scotia, Canada, Pennsylvanian) // Int. J. Coal Geol. 2002. V. 51. P. 111–127.
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Палеонтологический журнал