Когда появились первые леса на Земле?

От самых высоких существующих ныне растений Земли, калифорнийских секвой, до крупнейших тропических лесов планеты, Амазонки, величественные леса могут показаться неподвластными времени. Но, как и у каждого вида или экосистемы, у них есть дата рождения. Фактически, хотя растения впервые появились на суше около 470 миллионов лет назад, деревья и леса появились на земле почти 390 миллионов лет назад.

В течение этого периода в растительной жизни медленно развивались генетические предшественники, необходимые для появления деревьев, которые затем вытеснили другие растения, рассказал Live Science Крис Берри, палеоботаник из Кардиффского университета в Соединенном Королевстве.

В 2019 году Берри и его коллеги сообщили о старейшем лесе за всю историю наблюдений в журнале Current Biology. Этот лес, обнаруженный в Каире, штат Нью-Йорк, показал, что особенности, характерные для деревьев и лесов, а именно древесина, корни и листья среди популяции из десятков растений, появились "намного раньше, чем предполагалось ранее": в раннем девонском периоде, 385 миллионов лет назад, говорится в исследовании.

По словам Берри, на участке в Каире сохранились окаменелые корневые системы древних деревьев, точно указывающие, где они могли зародиться. "Мы не видим окаменелостей деревьев, но мы видим карту того, где именно стояли эти деревья," – сказал он. "Таким образом, мы узнаем об экологии леса."

Согласно отчёту Бингемтонского университета в Нью-Йорке, на этой "карте" окаменелостей изображён археоптерис [Archaeopteris], древнее растение, у которого были "большие древесные корни и древесные ветви с листьями", как у современных деревьев. До этого, самая ранняя известная находка археоптериса показала, что растения появились на 20 миллионов лет позже, сообщает Science.

По словам Берри, развитие этих давних лесов зависело от эволюции предшественников, определяющих черты деревьев. "Я думаю, что причиной является эволюция, развитие анатомии, которая допускает более сложное ветвление," – сказал он. По словам Берри, такая анатомия появилась, когда растения развили "генетический инструментарий, позволяющий создавать" древовидные структуры.

Например, ранние системы ветвления развились незадолго до девона, в силурийский период (от 443,8 млн до 419,2 млн лет назад), в то время как первые корни появились в раннем девоне, согласно двум публикациям [1, 2] Бруклинского ботанического сада. Впоследствии свойства деревьев дали им большие преимущества, в частности, способность превосходить конкурентов и впитывать солнечный свет.

Однако некоторые изменения в окружающей среде могли помочь появится по крайней мере одной важной особенности. Мегафиллы, листья, которые распространены сегодня и характеризуются ветвящимися прожилками, могут вырасти намного больше, чем их предшественники, тем самым поглощая больше солнечного света. Они впервые появились около 390 миллионов лет назад, но сначала были небольшими и получили широкое распространение только 30 миллионов лет спустя, в конце девонского периода, согласно исследованию 2001 года в журнале Nature и эпизоду 2021 года "Эоны" канала PBS, в котором рассказывается об этом исследовании.

Эта задержка произошла из-за того, что высокий уровень углекислого газа (CO2) сделал Землю слишком горячей для крупных мегафилловых листьев, показало исследование. Они просто поглощают слишком много солнечного света и перегреваются. Однако резкое падение уровня CO2 в девоне принесло мегафиллам двойную пользу: сокращение этого парникового газа охладило планету, в то время как крупные мегафиллы позволяли разместить на листе большее количество пор, называемых устьицами, чтобы поглощать более высокие уровни снизившегося CO2. Такие листья могли бы помочь продвижению лесной революции.

источник https://www.livescience.com/when-did-first-forests-emerge
перевод, редактура и адаптация Дмитрий Бобров