От самых высоких живых растений на Земле, калифорнийских секвой, до крупнейших влажных тропических лесов планеты, расположенных вдоль берегов реки Амазонки, величественные леса многим действительно могут показаться вечными. Но, как и у каждого вида или экосистемы, у них есть дата рождения. На самом деле, хотя растения впервые появились на суше где-то около 470 миллионов лет назад, деревья и леса на суше возникли только около 390 миллионов лет назад.
В течение этого промежутка времени у растительной жизни развились генетические предшественники, необходимые для производства деревьев, которые затем вытеснили другие растения, рассказал Live Science Крис Берри (Chris Berry), палеоботаник из Кардиффского университета в Соединённом Королевстве.
В 2019 году Берри и его коллеги в журнале Current Biology сообщили о самом старом за всю историю наблюдений лесе. Этот лес, обнаруженный в Кайро, штат Нью-Йорк, США, 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 ранний девонский период 385 млн. лет назад, говорят учёные в исследовании.
По словам Берри, на раскопках в Кайро сохранились окаменелые корневые системы древних деревьев, что позволяет точно определить, где они могли появиться при жизни.
«Мы не наблюдаем окаменелостей деревьев, но мы видим карту того, где именно стояли эти деревья, — сказал он. — Таким образом мы изучаем экологию леса.»
На этой «карте» окаменелостей изображён археоптерис, древнее растение, которое могло похвастаться «большими древесными корнями и древесными ветвями с листьями», как у современных деревьев, согласно отчёту Бингемтонского университета в Нью-Йорке. Ранее самая ранняя известная находка археоптериса указывала на то, что растения появились на 20 миллионов лет позже, сообщает Science.
По словам Берри, развитие этих ранних лесов зависело от эволюции предшественников определения признаков 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 строить» древовидные структуры. Ранние ветвящиеся системы, например, развились незадолго до девона, в силурийский период (от 443,8 млн. до 419,2 млн. лет назад), а первые корни появились в раннем девоне, согласно двум отчётам из Бруклинского ботанического сада. После этого черты дерева давали им большие преимущества, в частности способность превосходить конкурентов и поглощать солнечный свет.
Однако некоторые изменения в окружающей среде, быть может, сделали возможной по крайней мере одну важную особенность дерева. Мегафиллы, распространённые сегодня листья, характеризующиеся ветвящимися венами, могут вырастать намного крупнее своих предшественников, таким образом поглощая больше солнечного света. Они впервые появились около 390 миллионов лет назад, но начинали с малого и получили широкое распространение только 30 миллионов лет спустя, в конце девонского периода, согласно исследованию 2001 года в журнале Nature и в эпизоде PBS «Eons» 2021 года, посвященном исследованию.
Исследование показало, что эта задержка произошла из-за высокого уровня углекислого газа (CO2), который сделал Землю слишком горячей для больших мегафильных листьев. Они просто могли поглощать слишком много солнечного света и перегреваться. Однако резкое падение уровня СО2 в девонском периоде принесло мегафиллам двойную пользу: уменьшение содержания этого парникового газа привело к охлаждению планеты, в то время как крупные мегафиллы могли поместиться в большем количество пор, называемых устьицами, чтобы поглощать более высокие уровни сокращающегося СО2. Такие листья вполне могли затем помочь продвинуть вперёд лесную революцию.
Читать ещё: Это самое старое дерево в мире?
