1,7 тыс

Как древесные корни вызвали массовое вымирание

❋ 5.0

Обычно, представляя причину массового вымирания, мы думаем об астероидах, извержениях вулканов или, на худой конец, о вспышках болезней и голода. Но порой запустить смертоносную цепочку событий могут даже такие «безобидные» факторы, как появление у наземных растений хорошо развитых корней.

Леса девонского периода слабо напоминали современные
Леса девонского периода слабо напоминали современные / © 10.1016/j.earscirev.2020.103200

В девонском периоде на Земле появились первые настоящие леса: по заболоченным речным берегам росли древовидные хвощи, плауны и папоротники высотой до девяти метров, а на сухих возвышенностях боролись за место под солнцем примитивные голосеменные растения — дальние родственники современных сосен и елей.  

Казалось, происходит абсолютно мирный этап земной эволюции, в дальнейшем запустивший развитие крупных наземных позвоночных. Однако исследователи подозревают, что первые леса невольно стали причиной серии массовых вымираний, захлестнувших девонские водоемы и унесших жизни почти 70 процентов их обитателей. 

Международный коллектив ученых из США и Великобритании проанализировал состав горных пород на востоке Гренландии, сформировавшихся на дне озера девонского периода. Осадочные донные породы свидетельствовали о чередующихся влажных и сухих периодах в «жизни» озера, при этом, что особенно важно, «сухие» породы содержали большое количество фосфора — химического элемента, присутствующего во всех живых клетках на Земле. 

Ученые предположили, что девонские засухи были смертельны для примитивных деревьев, чьи слабые корневые системы не могли вытягивать воду с большой глубины. Как итог — осушение озера приводило к гибели питавшихся от него корней, а вернувшаяся вода насыщалась питательными веществами, которые смывались в океан. Такое явление, называемое эвтрофикацией, существует и сегодня, хотя уже не деревья, а человеческая деятельность (например, чрезмерное использование удобрений) заставляют воду «цвести». 

Сбор образцов почв в Гренландии
Сбор образцов почв в Гренландии / © John Marshall, University of Southampton 

Современные деревья развили лучшую корневую систему, которая надежнее удерживает питательные вещества в почве. Однако угроза эвтрофикации никуда не делась. Поступление большого количества питательных веществ в водоем приводит к бурному росту микроскопических водорослей, которые не только отравляют воду, но и лишают ее кислорода, что влечет массовую гибель растений и животных.  

Вероятно, девонской жизни пришлось столкнуться с такими же проблемами, и опыт Земли 370-миллионолетней давности может послужить предупреждением человечеству о подлинной опасности неумеренного использования удобрений и сброса в реки сточных вод. 

Исследование опубликовано в журнале GSA Bulletin.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

21 сентября, 13:25
ПНИПУ

Ежегодно миллионы людей во всем мире покупают или готовят дома комбучу — ферментированный живой напиток на основе чайного гриба. Его ценят за пробиотики, витамины и антиоксиданты. Только в России за последние пять лет объем продаж этого продукта вырос в несколько раз. Однако, для того чтобы поставить его на рынок производитель должен остановить процесс брожения и зафиксировать вкус, иначе товар быстро превратится в уксус. В итоге покупатели оказываются перед выбором: пастеризованная версия, лишенная большей части полезных компонентов, или вариант с консервантами. Ученые Пермского Политеха нашли третий путь — кратковременное кипячение, которое стабилизирует продукт без потери восьми ключевых витаминов и без использования химических добавок.

22 сентября, 15:41
Татьяна Зайцева

Инфекции, которые могут передаваться от матери к плоду, связаны с повышенным риском развития аутизма и умственной отсталости у ребенка. Таковы результаты крупнейшего исследования в этой области, основанного на данных, охватывающих почти четыре миллиона человек.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

8 Комментариев
Вообще-то, из заметки можно понять прямо противоположное названию и первому абзацу -- именно слабые корни наземных растений вызывали цепочки массовых вымираний в девоне, а появление сильных корневых систем у деревьев и трав остановило их...
    Таков и есть смысл написанного.
    +
      Еще 6 ответов
      Разве?..
        "Как древесные корни вызвали массовое вымирание ". Корни - вызвали - вымирание.
          "Да наоборот жа!" РАЗВИТИЕ корневых систем до современного типа ОСТАНОВИЛО, прервало цепочку вымираний...
            Современного. Наверное, стоит иметь в виду, что современные экосистемы лучше приспособилены к регулярному поступлению органики в водоемы. А вот раньше то все было куда эпичнее. Засухи были куда катастрофичнее, а экосистемы куда уязвимее. Появление корневой системы вызвало взрывное увеличение органики на суше, а засухи - гибель этой органики и взрывное увеличение поступления питательных веществ в водоемы. Мысль сложная, и не вполне очевидная. Как то не докручено. Ведь засуха обычно консервирует органические остатки на суше, а разлагаться и попадать в водоемы органика начинает как раз после окончания засухи. С другой стороны, катастрофическая засуха и сама по себе способна вызвать массовое вымирание, без всяких там корней. Ну а со временем, в том числе за счет развития корневой системы, все это сгладилось, и климат, и поступление органики в водоемы. ИМХО.
              Появление корневой системы вызвало взрывное увеличение органики на суше,
              Без корней растительность на суше не может существовать. Именно появление корней позволило флоре выбраться из водоемов. Но корешки были слабенькие и долго продержаться без дождей растениям не позволяли. Так как животных, перерабатывающих растения, на суше еще не было, а бактериальное гниение было вялым, то вся засохшая органика в дождливые периоды смывалась в воду, где на нее набрасывались местные утилизаторы и размножались в гибельных для себя количествах, поглощая большую часть кислорода из воды. Тут уже "подгребались" сине-зеленые водоросли, и начиналось "цветение" водоемов, вызывавшее вымирание тамошней живности... Лишь когда путем отбора появились травы, кустарники и деревья с глубокими и разветвленными корнями, этот порочный круг был разорван. Вот примерно так следовало бы изложить гипотезу ребят из США и Великобритании...
                У "ребят" ключевое слово - засуха, ибо именно в "сухих" отложениях много фосфора. А в ваших рассуждения засухе совсем нет места. И я то же плохо понимаю, как связаны корни, засуха и повышенное содержание фосфора в осадочных породах.