» » Самый древний лес на Земле был по крайней мере трёхъярусным

Самый древний лес на Земле был по крайней мере трёхъярусным


Самый древний лес на Земле был по крайней мере трёхъярусным

Обложка обсуждаемого номера журнала Nature с изображением девонского леса


Представления о том, что первые, появившиеся в девонском периоде, леса были образованы деревьями одного вида, не подтвердились при тщательном изучении самого известного скопления ископаемых древесных остатков около местечка Гилбоа (Gilboa, штат Нью-Йорк, США). По-видимому, в этих лесах были по крайней мере три типа разных древесных растений, занимающие разные ярусы.


Самый древний лес на Земле был по крайней мере трёхъярусным

Окаменелые остатки деревьев из Гилбоа в музее под открытым небом. Изображение с сайта hudsonvalleygeologist.blogspot.com


Первые деревья и, соответственно, первые леса появились на Земле в среднем девоне — 398–385 миллионов лет назад. Это было начало того периода в развитии биосферы, который Г. А. Заварзин назвал «плантием» (от англ. «plant» — растение), поскольку завоёвывающие сушу высшие сосудистые растения становились основными продуцентами на Земле. Их необычайно высокая продукция (прирост массы) и достаточно большая биомасса обеспечивали вывод из круговорота большого количества углерода, что приводило к существенному снижению содержания углекислого газа в атмосфере. «Плантий» продолжается и сейчас, но про его начало нам известно очень мало.


Самый древний лес на Земле был по крайней мере трёхъярусным

Нижняя часть дерева Eospermatopteris из Гилбоа. Изображение с сайта hudsonvalleygeologist.blogspot.com


Первые находки окаменелых остатков деревьев девонского периода были сделаны еще в 1920-х годах в штате Нью-Йорк, при раскопках карьера в окрестностях Гилбоа (см. Gilboa Fossil Forest). Вздутые основания стволов деревьев, относимых теперь к роду Eospermatopteris (класс вымерших растений Cladoxylopsida, родственных папоротникам), — всё, что осталось от этого древнего леса. Предполагалось, что произрастал он на болоте (для болотных растений нередки вздутые основания) и состоял только из деревьев одного яруса. Впрочем, как выглядели сами деревья и какого они были размера, оставалось неясным.


Самый древний лес на Земле был по крайней мере трёхъярусным

Общий облик самого старого известного нам дерева Eospermatopteris, как он был восстановлен недавно Стейном и его коллегами. Изображение из статьи Stein et al. Giant cladoxylopsid trees resolve the enigma of the Earth's earliest forest stumps at Gilboa в Nature


Только в 2007 году группа ученых во главе с Уильямом Стейном (William E. Stein) из Отдела биологических исследований университета Бингхэмптон (Binghampton) сумела по сохранившимся остаткам воссоздать общий вид Eospermatopteris (William E. Stein et al, 2007. Giant cladoxylopsid trees resolve the enigma of the Earth's earliest forest stumps at Gilboa). Выяснилось, что это были деревья с нетолстым стволом, высотой около 8 и более метров. Наверху ствол венчала корона лишенных листьев ветвей, так что в целом растение слегка напоминало пальму или древовидный папоротник.


Самый древний лес на Земле был по крайней мере трёхъярусным

Самый древний лес на Земле был по крайней мере трёхъярусным

Расчищенная часть карьера (общая площадь 1200 м2). Длина масштабной линейки 5 м. Изображение из дополнительных материалов к статье Stein et al. "Surprisingly complex community discovered in the mid-Devonian fossil forest at Gilboa" в Nature


И вот недавно в журнале Nature появилась другая работа Стейна и его коллег. На этот раз исследователи обратились к тому самому карьеру около Гилбоа, где были найдены первые остатки Eospermatopteris. Они осторожно изъяли заполнивший карьер грунт (иногда вымывали его сильной струей воды) и докопались до «дна» — слоя древней почвы, по которому были разбросаны основания деревьев так, как они росли. На участке площадью 1200 м2 (см. фотографию и карту-схему) исследователи обнаружили 486 разных объектов, которые можно было трактовать как остатки растений. Большинство объектов — это разной степени сохранности основания деревьев Eospermatopteris. Но помимо них присутствовали остатки еще двух типов растений. Одни (видимо, представители порядка Aneurophytales из полностью вымершего класса Progymnospermopsida, далеких предков голосеменных) выглядели как горизонтально лежащие стебли диаметром около 15 см, а в длину достигающие 4 м. Эти «стебли», или правильнее сказать «ризомы» (корневища), иногда дихотомически ветвились. Было также очевидно, что они очень близко подходили к растениям Eospermatopteris и, возможно, использовали их как опору для роста (наподобие лиан). Наконец, третье растение, найденное на том же участке — это представитель древовидных плаунов Lycopsida. От них остались только горизонтальные стебли диаметром около 15 см. Сказать более точно о внешнем виде этих растений и их систематической принадлежности пока невозможно: слишком мало материала.


Самый древний лес на Земле был по крайней мере трёхъярусным

Самый древний лес на Земле был по крайней мере трёхъярусным

Карта-схема, показывающая расположение остатков ископаемых деревьев так, как они были раскрыты при недавней расчистке карьера. Кружками показаны остатки Eospermatopteris, черными линиями — остатки стеблей Aneurophytalean, серыми линиями — остатки плаунов (буквы j и k). Изображение из обсуждаемой статьи Stein et al. "Surprisingly complex community discovered in the mid-Devonian fossil forest at Gilboa" в Nature


Таким образом, лес, существовавший в девонском периоде в том месте, где сейчас располагается изученный карьер, был не столь простым и включал по крайней мере три типа разных древесных растений. Стейн и его коллеги полагают, что условия, в которых развивалось это растительное сообщество, не отличались стабильностью. Анализ отложений из соседних мест свидетельствует о том, что время от времени здесь наблюдалось значительное повышение уровня внутреннего моря и затопление леса. В заключение надо отметить, что грунт, изъятый из карьера, по окончании работ был возвращен на свое прежнее место. Богатый окаменелостями слой снова под защитой слоя осадков.


Самый древний лес на Земле был по крайней мере трёхъярусным

Самый древний лес на Земле был по крайней мере трёхъярусным

Схематическое изображение самого древнего (390 миллионов лет) леса, воссозданное на основе ископаемых остатков в окрестностях Гилбоа (Нью-Йорк, США). В этом лесу было по крайней мере три яруса. Самые высокие деревья (около 6 м в высоту) — это Eospermatopteris, ниже — образующие ризомы растения из группы Aneurophytales (Progymnospermopsida) растущие под землей, но выходящие и на поверхность. Третья группа (от которой меньше всего остатков) — представители плаунов (Lycopsida). Изображение из обсуждаемой статьи Brigitte Meyer-Berthaud и Anne-Laure Decombeix "In the shade of the oldest forest" в Nature


Источники:
1) William E. Stein, Christopher M. Berry, Linda VanAller Hernick, Frank Mannolini. Surprisingly complex community discovered in the mid-Devonian fossil forest at Gilboa // Nature. 2012. V. 483. Pp. 78–81.
2) Brigitte Meyer-Berthaud, Anne-Laure Decombeix. In the shade of the oldest forest // Nature. 2012. V. 483. P. 41–42.

См. также:
William E. Stein, Frank Mannolini, Linda VanAller Hernick, Ed Landing, Christopher M. Berry. Giant cladoxylopsid trees resolve the enigma of the Earth's earliest forest stumps at Gilboa // Nature. 2007. V. 446. Pp. 904–907.

Алексей Гиляров


08 декабрь 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Получены растения, у которых можно «включать» режим устойчивости к засухе

При недостатке воды растения выделяют фитогормон — абсцизовую кислоту (АБК), — который изменяет активность генов, переводя растение в режим экономии. Однако этот гормон дорог в получении и быстро

Древнейшие орудия труда изготавливали предки человека умелого

В докладе на Палеоантропологическом конгрессе Соня Харманд сообщила о находке каменных орудий в слоях возрастом 3,3 млн лет. Датировки не вызывают сомнений, равно как и то, что камни специально

В костях динозавров найдены сохранившиеся молекулы белков

Команда английских геологов и материаловедов применила новый метод для анализа ископаемых костей динозавров. Из восьми случайно выбранных для исследования костей динозавров из разных местонахождений

У эдиакарских организмов фрактофузусов выявлено два способа размножения

Подробное исследование пространственного распределения фрактофузусов (Fractofusus) — организмов эдиакарского периода из группы рангеоморф — показало, что эти существа имели два способа размножения и

Парк пермского периода: на Сардинии найдены три вида синапсид

Ископаемые остатки животных из группы синапсид, живших 270 млн лет назад, в пермском периоде, чаще находят на территории Северной Америки, а вот в Европе они довольно редки. За последние десять лет
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Существует 50% вероятность того, что мы живем в симуляцииВремя эластично: почему на вершине горы время идет быстрее, чем на пляже?Кого и зачем приносили в жертву Древние Египтяне?Ученые пытаются понять, как могла появиться жизнь на ВенереНа МКС найдено место утечки воздуха. Что дальше?Почему птицы летают клином11 живописных мест на планете, раскрашенных самой осеньюКрупнейшая озоновая дыра зафиксирована над Антарктидой