Обнаружен древнейший лес в мире
Ученые обнаружили останки самого древнего в мире ископаемого леса возрастом около 386 миллионов лет в песчаном карьере в Кайро в американском штате Нью-Йорк. Этот лес примерно на 2–3 миллиона лет старше, чем лес в Гильбоа в 40 км от Кайро, который ранее считался древнейшим.
Группа под руководством ученых из Университета Бингемтона, Музея штата Нью-Йорк и Университета Кардиффа нанесла на карту более 3000 квадратных метров леса в заброшенном карьере в предгорьях Катскилл в долине Гудзона.
Исследования показали, что в древнем лесу произрастали по меньшей мере два типа деревьев: кладоксилопсиды — примитивные древесно-папоротниковые растения, у которых отсутствовали плоские зеленые листья, и которые также росли в огромных количествах в Гильбоа; и второй тип — археоптерисы, которые имели древесный ствол, как у хвойных, и ветви с листьями, как у папоротника. Также был обнаружен один образец дерева третьего типа, который не удалось идентифицировать, но, возможно, это представитель плауновых.
Все эти деревья размножались с помощью спор, а не семян. Обширная корневая система археоптерисов в некоторых местах была длиной более 11 метров. Как утверждают ученые, именно эти древесные корни с множественными уровнями ветвления трансформировали взаимодействие растений и почв и, следовательно, имели ключевое значение для совместной эволюции лесов и атмосферы. Ранее такие деревья, как кладоксилопсиды, имели только лентообразные и в основном неразветвленные корни.
Это был достаточно открытый лес с деревьями небольшого и среднего размера, напоминающими хвойные, между которыми росли отдельные экземпляры и группы древесно-папоротниковых растений меньшего размера.
Вероятно, лес был уничтожен наводнением, так как на поверхности карьера было обнаружено множество окаменелостей рыбы.
«Чтобы понять, как развивалось взаимодействие деревьев и атмосферы, как они начали поглощать углекислый газ, и как были связаны с глобальными процессами, нам необходимо понять экологию и среду обитания самых ранних лесов и их корневых систем», — отметили авторы. Открытие расширяет взгляды на эволюцию деревьев и их роль в формировании мира, в котором мы живем сегодня.
Исследование опубликовано в журнале Current Biology.
Источник
Самые древние леса на нашей планете
Некоторые старые деревья в лесах могут свидетельствовать о том, что этот лес регенерируют на нашей планете в течение длительного периода времени. Порой такие леса представляют собой целый особый мир со сложившейся экосистемой, био и животным разнообразием, которые функционируют, как единый живой организм. Это своего рода «прообраз» мира Пангеи из фантастического фильма Аватар. Например сосновый лес Бристлекон в Калифорнии является одним из самых старых существующих живых форм жизни. Сегодня мы рассмотрим некоторые из самых древних мест на нашей планете.
Эти изолированные леса Таркин на Тасмании, без преувеличения являются представлением о жизни на Земле 300 миллионов лет назад. Это второй по величине образчик умеренного тропического леса в мире и здесь произрастает 3000-летний Хуон Пайнс, второе старейшее живое дерево в мире.
В лесу Араукария произрастают чилийские сосны, которые могут жить до 1000 лет. Считается, что они эволюционировали свои кисти в своеобразные перевернутые формы, чтобы отогнать травоядных динозавров 180 миллионов лет назад.
Замшелые камни и переплетенные корни деревьев Якусуги – японских кедров, сформировали здесь постоянно влажные леса около 7000 лет назад. Здесь так же красиво, как и в 17-м веке. Деревья с широкими стволами растут естественно по всему острову Яку. Лес занесен в список Всемирного наследия ЮНЕСКО и вдохновил создателей японского аниме-фильма Принцесса Мононоке.
Древний сосновый бор Бристлекон, Калифорния
Сосны Бристлекона выглядят, как настоящие сказочные деревья, которые вырастают до 300 метров и являются самыми старыми живыми деревьями на Земле. Самое древнее дерево, названное Мафусаил, оценивается в 4 841 лет. Его точное расположение держится в секрете (для защиты от вандализма).
Дейнтри Рейфорест, Австралия
Несколько часов полета к северу от Брисбена, а затем два часа езды по побережью и человек попадает в один из самых сказочных участков джунглей на планете. И это говорит, что тысячелетние деревья Арикурия и другие тропические сосны смешались с древними папоротниками.
55 миллионов лет существует река Амазонка и здесь сложилась своя уникальная система лесов. В западной бразильском штате Акри и в восточных провинциях Перу Мадре-де-Диос и Укаяли, до сих пор в джунглях живут племена так, как они жили на протяжении тысяч лет.
Лес Вайпоуа, Новая Зеландия
Деревья Каури тянулись к небу по всему Северному острову Новой Зеландии, пока маори не появились здесь в 12-м веке. Огромные 2000-летние густые деревья в лесу Вайпоуа – последний оставшийся участок земли, который напоминает, как на самом деле выглядела Новая Зеландия до того, как здесь появился человек.
Лес Баобабов, Мадагаскар и Южная Африка
Никто не знает наверняка, сколько лет может быть тому или иному баобабу, потому что у их стволов нет годичных колец, но радиоуглеродный анализ говорит, что где-то от одной до шести тысяч лет. Баобабы растут в тридцать одной стране в Африке, но на Мадагаскаре произрастает большинство видов (шесть из девяти).
Национальный заповедник Тонгасс, Аляска
Тонгасс является крупнейшим Национальным заповедником в США, занимая большую часть юга архипелага Аляска и здесь расположены одни из самых хорошо сохранившихся в Северной Америке лесов, которым, по оценкам, около тысячи лет.
Беловежская пуща, Польша и Беларусь
Беловежская пуща – последний оставшийся нетронутый участок леса в Европе таким, каким были здесь леса тысячу лет назад: паутина из елей и клена, берез, осин, дубов, вязов. Сложившейся экосистеме насчитывается более чем 7000 лет.
Короли и цари использовали такие леса, как свои личные охотничьи угодья, а в начале 20-го века территория Беловежской пущи в Советском Союзе была национализирована, передана государству и здесь был организован биосферный заповедник, который в 1992 году был внесен в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Источник
Самый древний лес на Земле был по крайней мере трёхъярусным
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.
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.
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.
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.
Расчищенная часть карьера (общая площадь 1200 м 2 ). 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 м 2 (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.
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.
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.
Источник