Devonian.ru
Новости и сенсации
 
Меню сайта

Форма входа

Категории раздела

Поиск

Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 223

Друзья сайта

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Приветствую Вас, Гость · RSS 25.04.2017, 23:14

Главная » Статьи » Статьи

Самый древний лес на Земле




                                 
 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.
 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.

                                 
Окаменелые остатки деревьев из Гилбоа в музее под открытым небом. 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.

                                 
Нижняя часть дерева Eospermatopteris из Гилбоа.

 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.

 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.
 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.

                                
Расчищенная часть карьера (общая площадь 1200 м2). Длина масштабной линейки 5 м.

 
                                
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).

                                
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).

Автор Алексей Гиляров

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.



 Мы знаем, что высокие деревья росли на нашей планете уже 385 миллионов лет назад, в среднедевонскую эпоху. Находки в штате Нью-Йорк позволили связать воедино разрозненные части древнейшего дерева, которые до сих пор были известны под разными родовыми названиями: ветви кроны называлась Wattieza, основание ствола — Eospermatopteris.
  Наземные экосистемы привычного для нас облика — с деревьями, четвероногими и насекомыми — в общих чертах сформировались в течение девонского периода (416–359 млн лет назад) и в начале следующего (каменноугольного) периода. Детали этого процесса и хронология отдельных этапов остаются во многом неясными. Спорным является в том числе и вопрос о времени появления деревьев (и, соответственно, лесов). В раннем девоне (416–397 млн лет назад) их еще точно не было: распространившиеся в это время примитивные наземные растения были небольшого роста.
  В конце девона (380–359 млн лет назад) деревья уже точно были: об этом свидетельствуют многочисленные находки древовидных папоротников Archaeopteris. До сих пор они считались древнейшими бесспорными деревьями. В отложениях промежуточного возраста (средний девон и начало позднего, 397–380 млн лет назад) были найдены разрозненные остатки растений, древесная природа которых оставалась спорной.
  Наиболее перспективными кандидатами на роль древнейших деревьев считались окаменелости, найденные в 70-х годах XIX века в штате Нью-Йорк (США) в отложениях конца среднего девона (385–386 млн лет) и получившие родовое название Eospermatopteris. Они представляют собой вертикально стоящие основания стволов, все как один обломанные на высоте не более полутора метров, с утолщенной нижней частью и расходящимися в разные стороны небольшими корнями. К какой группе высших растений относятся эти пеньки и возвышалось ли над ними что-нибудь похожее на настоящее дерево, установить не удавалось.
  И вот американские палеоботаники наконец разгадали загадку древних пеньков. В 13 км к востоку от одного из известных местонахождений Eospermatopteris они нашли два новых экземпляра, сохранившихся, в отличие от пеньков, в положении «лежа». Первый экземпляр представляет собой верхнюю часть ствола длиной более двух метров с кроной в виде пучка из восьми крупных ветвей, каждая из которых, в свою очередь, ветвится, а на некоторых сохранились отростки со спорангиями.
  Второй экземпляр — это типичный Eospermatopteris, обломанный, однако, не на полутора-, а на шестиметровой высоте. Толщина ствола — 13 см на конце и 47 см у основания. Строение стволов и структура их поверхности со следами отпавших ветвей идентичны у обоих экземпляров.
Таким образом, стало ясно, что Eospermatopteris был деревом высотой как минимум 8 метров, план строения и внешний вид которого был сходен с современными древовидными папоротниками и пальмами. Наверняка встречались и более крупные экземпляры, поскольку толщина некоторых найденных ранее «пеньков» вдвое превосходит толщину у его основания.
 Ветви кроны Eospermatopteris ранее были известны палеоботаникам под родовым названием Wattieza. Такие ветви, правда без стволов, находили в Бельгии и Венесуэле. Wattieza, она же (как теперь выяснилось) Eospermatopteris, относится к порядку Pseudosporochnales класса Cladoxylopsida. Эта группа древних споровых растений считается переходной между самыми примитивными наземными растениями — риниофитами, или псилофитами, появившимися еще в конце силурийского периода, и настоящими папоротниками.
 То, что Wattieza, как и родственный ей Pseudosporochnus, могли быть настоящими деревьями, палеоботаники предполагали давно, о чём недвусмысленно свидетельствует рисунок российского палеоботаника С. В. Наугольных, сделанный еще в 2001 году. И вот теперь это предположение окончательно подтвердилось.

 Источник: 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. P. 904–907.

                              

                               

Растительность среднедевонской эпохи: справа — кладоксилеевый папоротник Pseudosporochnus nodosus, на переднем плане — плауновидные (рис. С. В. Наугольных, 2001)

                              

Древнейшие деревья, появившиеся на нашей планете во второй половине девонского периода, внешне напоминали современные древовидные папоротники (фото © Shirley Burchill ODWS 2005 с сайта www.saburchill.com)

                             



                                

                               Wattieza
 






Категория: Статьи | Добавил: Relict (06.07.2012)
Просмотров: 2573 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 1
1  
Дополнительная информация о эосперматоптерисе http://devonian.ucoz.ru/publ....-1-0-10

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright MyCorp © 2017
Сделать бесплатный сайт с uCoz