Древен

Най-старата гора в света има 385-милионни корени на дървета | Наука

С три трилиона силни, земните дървета се изчисляват по-многобройни звезди в Млечния път . Тези дървесни чудеса изхвърлят от небето въглероден диоксид, подготвят почвата срещу ерозия, циркулират вода през екосистемите и поддържат безброй форми на живот. И до голяма степен имаме техните сложни коренови системи, на които да благодарим.

Покълнали от основата на стволовете на дърветата, корените са дървесният еквивалент на храносмилателния тракт, обменяйки вода и хранителни вещества с околните почви. Корените буквално закрепват растение и колкото по-обширни са те, толкова по-големи и по-силни могат да растат надземните неща. В своите съвременни форми те помогнаха на дърветата да доминират в техните местообитания и да се разпространят по целия свят.



защо са построени парижките катакомби

Корените увеличават физиологичния капацитет на [дървото], казва Кристофър Бери , палеоботаник от университета в Кардиф в Обединеното кралство. Ефективната система за вкореняване е от ключово значение за успешното дърво.



Но корените не винаги изглеждаха така, както изглеждат днес, и изследователите отдавна са озадачени как и кога дърветата са еволюирали в обширния си подземен водопровод.

Cairo_1814.jpg

Изследователите стоят в непосредствена близост до запазена необработена вкаменелост на кореновата система на Археоптерида на мястото в Кайро.(Чарлз See See Straeten)



Сега, ново изследване на Бери и колегите му предполага, че съвременните версии на тези страхотни структури са вкоренени по-дълбоко в дървесното родословно дърво, отколкото някога се е смятало преди. Техният екип разкри най-старата известна гора на Земята извън Кайро, Ню Йорк, както е описано днес в списанието Съвременна биология . На 385 милиона години древната гора е предшествала възхода на семепроизводителните растения, група, която включва почти всички живи дървета. Палеозойската гора е дом и на останките от сложни дървесни коренови системи, които имат невероятно сходство с тези, които все още съществуват днес.

Изглежда, че дърветата рано са намерили идеалната си стратегия за вкореняване - и оттогава се придържат към нея.

Това тласка ... [произхода] на този вид коренова система назад във времето, казва Университетът на Северна Каролина, Chapel Hill’s Патриша дженсел , палеоботаник, специализиран в растенията на девона, който обхваща периода от преди 419 милиона до 360 милиона години. Към средата на девон имаме доста усъвършенствани дървета, казва Гензел, който не е участвал в проучването. Преди това никога не бихме могли да кажем това.



Изследователите са наясно с местоположението в Кайро и неговата потенциална скапа от вкаменелости в продължение на десетилетия. Но едва през 2009 г. колегите на Бери от Нюйоркския държавен музей разкриха един от най-големите скъпоценни камъни на обекта: запазените девствени остатъци от сложна система от корени.

е изпъстреният със звезди банер националният химн

Разпръсквайки се на около 18 фута от основата на стволовете си и ровейки дълбоко в почвата, корените бяха здрави, разклонени и сложни, а от върховете им се извиваха нежни корени. С други думи, те изглеждаха поразително модерни, по същество това, което ще видите навън в двора ми в момента, казва водещ автор Уилям Стайн , палеоботаник от университета Бингхамтън. Но отделянето на вкаменелостите от кварталните смърчове на Щайн е еволюционна пропаст от около 385 милиона години.

Изследователите осъзнаха, че вкаменените корени принадлежат Археоптерида (да не се бърка с несвързания динозавър, подобен на птица Археоптерикс ), род, който според изследователите е създал първото модерно дърво. Като днешните дъбове и кленове, Археоптерида похвали се с плоски, зелени листа, идеални за поглъщане на слънчева светлина и красиви стволове, заслужаващи дървесина, които помогнаха на растението да израсте, както и нагоре. Масивните корени, разкрити в Кайро, сега добавиха още една съвременна характеристика към Археоптерида , давайки на дърветата трифекта от използващи ресурси характеристики, които вероятно са им помогнали да превземат горите в света към края на девона, казва Стайн.

Ние го наричаме революция, казва той. Много от тези функции ... сигнализират за по-висока скорост на метаболизма. И те се появяват в Археоптерида всички заедно, като чудо, почти.

Археоптерида Пристигането в Кайро беше по-рано от очакваното и беше доста изненада за отбора. Само на 25 мили на запад е друг обект, Гилбоа, широко считан за световен най-древната изкопаема гора преди да бъде освободен от съседа си Кайро. В Гилбоа горите някога са се разраствали Еосперматоптерис , род растения, наподобяващи модерни дървесни папрати с листа на мястото на листа и кухи, гъбести стволове.

Cairo_3028.JPG

Вкаменелост, показваща скромната, относително проста коренова система на Eospermatopteris, деновско растение, което повърхностно наподобява съвременна дървесна папрат.(Уилям Щайн)

Еосперматоптерис дърветата също бяха част от Кайро, което намекваше, че растението е нещо като универсал, казва той Моли Нг , палеоботаник от университета в Мичиган, който не е участвал в проучването. Но техните бази бяха оградени от плитки, верести корени, които вероятно живееха само година или две, преди дърветата да ги заменят - нищо подобно на огромната мрежа, поддържаща техните Археоптерида роднини.

За разлика от Eospermatopteris, Archaeopteris не се е разпространил в Гилбоа, вероятно защото мястото е било прекалено влажно, за да се хареса на дълбоко вкорененото дърво, казва Бери. В Кайро почвите изглежда са имали периоди на сухота, което позволява Археоптерида да се простират дълбоко в почвата, без да рискуват да се удавят. Регионът обаче преживяваше от време на време наводнение, включително доста тежко, което замрази новооткритите вкаменелости на екипа преди стотици милиони години.

Какво подтикна Археоптерида все още не е ясно да се развие неговият набор от хранителни свойства. Но винаги и когато и да се случи тази промяна, това е сигнализирало за драматично отклонение от скаридните растения, покриващи килима на планетата няколко милиона години преди това, казва Гензел. Това, което е на сайта в Кайро ... е умопомрачително в известен смисъл.

Находката на екипа ни казва също малко за това кой с кого е растял в средата на девон, казва Синди Луу , палеоботаник от Калифорнийския университет в Бъркли, който не участва в изследването. Има много малко сайтове в Девон ... където можете да добиете представа как е изглеждала гората триизмерно, казва тя. Но Кайро, с изящното си съхранение, е забележително изключение.

въздушни дървета

Въздушен изстрел на добре запазена коренова система Archaeopteris (вляво), до корените на друго изкопаемо дърво, което може да принадлежи към групата на ликопсидите.(Уилям Щайн и Кристофър Бери)

Въпреки че са разделени от няколко дузини мили и няколко милиона години, Стайн смята, че вкаменелостите в Кайро и Гилбоа са били част от един и същ пейзаж, който някога е покривал планините Катскил - един с различни дървесни квартали, всеки дом на уникални екосистеми на живота.

пържене на яйце на тротоара

Колективно тези гори и други като тях продължиха да прекрояват цялата планета. Дървесните стволове изсмукват въглерода от въздуха, преди да умрат и да депонират молекулите под земята, за да оплодят нов живот. Листата засенчват почвата, предпазвайки жителите й от безмилостните лъчи на слънцето. Корени се бориха в мръсотията, променяйки химията й и пренасяйки въглена киселина към морето. Привързани от дървета, цели пейзажи се подкрепиха срещу наводнения и лошо време.

Източена от въглероден диоксид, атмосферата се охлажда драстично, като вероятно помага да се потопи земното кълбо в продължителен период на заледяване. Няколко клона на дървото на живота изчезнаха, докато други видове се преместиха на сушата и се разнообразиха. Пристигането на тези гори е създаването на съвременния свят, казва Бери.

Тези открития, казва Стайн, поставят отрезвяваща леща върху климатичните промени, които нашата планета претърпява сега. По целия свят горите се изсичат, а древният въглерод, оставен от праисторическите дървета - нашият основен източник на въглища - се изкопава и изгаря. Това, което се случва днес, е обратното на случилото се в девона, казва Стайн. За пореден път метенето започва и завършва с дървета.



^