1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Палеонтологический журнал
  4. № 6, 2023

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

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.

Ключевые слова: Orestovia-подобные растения, лигнин, хемосистематика

Список литературы

  1. 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.

  2. Броушкин А.В., Горденко Н.В. Девонская флора Среднего–Нижнего Поволжья // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2016. Т. 10. № 1. С. 14–33.

  3. Гоманьков А.В. Orestovia-подобные растения из девона России: морфология и таксономическое положение // Lethaea rossica. 2019. Т. 18. С. 16–31.

  4. 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

  5. Ергольская З.В. Новые данные о происхождении барзасских углей // Химия твердого топлива. 1934. Т. 5. Вып. 1. С. 32–39.

  6. Ергольская З.В. Петрографическое изучение барзасских углей // Тр. ЦНИГРИ. 1936. Вып. 70. С. 3–54.

  7. Залесский М.Д. Естественная история одного угля. Петроград, 1915. 75 с. (Тр. Геол. ком. Нов. сер. Вып. 139).

  8. Залесский М.Д. О генезисе барзасских сапромикситов // Изв. АН СССР. Отд. мат. и естеств. наук. 1931. № 3. С. 401–402.

  9. Ищенко Т.А., Ищенко А.А. Среднедевонская флора Воронежской антеклизы. Киев: Наук. думка, 1981. 112 с.

  10. 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.

  11. Ларищев А.А. Угли типа барзасских на восточном склоне Северного Урала // Уч. зап. ТГУ. 1947. № 7. С. 126–131.

  12. Мейен С.В. Первые “сухопутные” растения // Природа. 1989. № 5. С. 17–20.

  13. 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.

  14. 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.

  15. Чиркова-Залесская Е.Ф. Деление терригенного девона Урало-Поволжья на основании ископаемых растений. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 140 с.

  16. 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.

  17. Davin L.B., Lewis N.G. Lignin primary structures and dirigent sites // Curr. Opin. Biotechnol. 2005. № 16. P. 407–415.

  18. 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.

  19. 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

  20. 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.

  21. 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.

  22. 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.

  23. 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.

  24. 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.

  25. 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

  26. Krassilov V. Orestovia and the origin of vascular plants // Lethaia. 1981. V. 14. P. 235–250.

  27. Krassilov V., Polevova S. Devonian thalloid plants (Orestoviaceae) and associated spore tetrads // The Palaeobotanist. 2012. V. 61. P. 359–372.

  28. Logan K.J., Thomas B.A. Distribution of lignin derivatives in plants // The New Phytologist. 1985. V. 99. P. 571–585.

  29. Logan K.J., Thomas B.A. The distribution of lignin derivatives in fossil plants // The New Phytologist. 1987. V. 105. P. 157–173.

  30. Niklas K.J., Pratt L.M. Evidence for lignin-like constituents in Early Silurian (Llandoverian) // Plant Fossils Sci. 1980. V. 209. P. 396–397.

  31. 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.

  32. 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

  33. Raven J.A. Land plant biochemistry // Phil. Trans. Roy. Soc. London, B. 2000. V. 355. P. 833–846.

  34. 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.

  35. 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

  36. 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.

  37. 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

  38. Zalessky M. D. Observations sur trois végétaux nouveaus paléozoiques // Изв. АН СССР. Отд. мат. и естеств. наук. 1933. № 9. С. 1387–1390.

  39. 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.

  40. 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

предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Палеонтологический журнал

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал