Палеонтология

Как древесные корни вызвали массовое вымирание

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.

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 / © 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.

Комментарии

  • 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...

        • "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.