Новое исследование с участием международной группы исследователей показало, что эволюция наземных растений вызвала внезапный сдвиг в составе континентов Земли.
Открытие было сделано путем связывания летописи окаменелостей растений с архивами изменений окружающей среды и с записями о химическом составе Земли глубоко под нашими ногами за последние 700 миллионов лет.
При этом ученые выявили резкий сдвиг в составе горных пород, составляющих континенты Земли, который был вызван примитивной растительностью, задерживающей грязь на суше, останавливая ее смывание реками и в море.
Доктор Алекс Бразиер из Школы наук о Земле Абердинского университета является одним из соавторов исследования, в котором приняли участие ученые из университетов Саутгемптона, Кембриджа, Уханя в Китае и Королевского университета в Канаде. Он был опубликован в журнале Nature Geoscience.
Доктор Бразиер говорит, что «первые наземные растения были простыми, маленькими существами, такими как мхи, которые жили во влажной среде на суше примерно между 450 и 420 миллионами лет назад в ордовикский и силурийский периоды. Более крупные растения с более глубокими корнями могли жить в более сухих условиях. развился вскоре после этого, в девонский период».
«Эти примитивные растения распространились по земле, превратив то, что когда-то было похожей на Марс планетой с голыми камнями, в мир жизни, произрастающей на богатых органикой почвах. Райни в Абердиншире, где минералы выпадали в осадок из горячего источника и окаменевали их стебли вместе с другими существами, которые жили на растениях, как предки насекомых, 407 миллионов лет назад».
Доктор Бразиер добавил, что исследование проинформирует о предстоящем исследовании окаменелостей, происходящих из небольшой абердинширской деревни Райни, хорошо известной среди палеонтологов своими впечатляющими окаменелостями примитивных растений возрастом 407 миллионов лет.
«В настоящее время мы работаем с коллегами из Королевского университета над химическим составом горных пород горячих источников Райни, где мы надеемся узнать больше об этом важном месте, где хранятся окаменелости, и искать дополнительные подсказки о том, как эти ранние наземные растения изменили Землю».
Распространение растений полностью изменило биосферу Земли — те части поверхности планеты, где процветает жизнь, — небольшие растения позже превратились в деревья и проложили путь гигантским 2,5-метровым многоножкам, которые оставили свои следы на острове Арран в угольных болотах. каменноугольного периода, а затем и появления динозавров.
Ведущий автор исследования, доктор Кристофер Спенсер, доцент Королевского университета, объяснил, что растения вызвали фундаментальные изменения в речных системах, что привело к увеличению количества извилистых рек и грязных пойм, а также к более толстым почвам.
Он добавил, что «этот сдвиг был связан с развитием систем укоренения растений, которые помогли производить колоссальное количество грязи (путем разрушения камней) и стабилизировали речные русла, которые запирали эту грязь на долгое время».
Команда обнаружила, что поверхность Земли и недра Земли связаны тектоникой плит — реки смывают грязь в океаны, и эта грязь затем втягивается в расплавленные недра Земли в зонах субдукции, где она расплавляется, образуя новые породы.
«Когда эти породы кристаллизуются, они улавливают остатки своей прошлой истории», — объяснил соавтор исследования доктор Том Гернон, доцент кафедры наук о Земле в Университете Саутгемптона. «Итак, мы выдвинули гипотезу, что эволюция растений должна резко замедлить доставку ила в океаны, и что эта особенность должна сохраниться в горной летописи — это так просто».
Чтобы проверить эту идею, команда изучила базу данных из более чем пяти тысяч кристаллов циркона, образовавшихся в магмах в зонах субдукции — по сути, «капсул времени», которые хранят жизненно важную информацию о химических условиях, преобладавших на Земле, когда они кристаллизовались.
Команда обнаружила убедительные доказательства резкого изменения состава горных пород, составляющих континенты Земли, что точно совпадает с появлением первых наземных растений, поглощающих грязь.
Примечательно, что ученые также обнаружили, что химические характеристики кристаллов циркона, образовавшихся в это время, указывают на значительное замедление переноса отложений в океаны, как они и предполагали.
Исследователи показывают, что растительность изменила не только поверхность Земли, но и динамику таяния мантии Земли.
«Удивительно думать, что озеленение континентов ощущалось в недрах Земли», — сказал доктор Спенсер. «Надеюсь, эта ранее непризнанная связь между недрами Земли и окружающей средой на поверхности стимулирует дальнейшие исследования».
