Экология Эволюция растений серьезным образом меняла внешний вид нашей планеты, начиная от направления рек и заканчивая глубиной долин, как показали новые исследования.
Перед тем, как растительность распространилась повсеместно, реки на молодой Земле были достаточно простыми. У них были нестабильные берега, широкие мелководные каналы, а также возле рек было очень мало грязи и ила. Растения играли важную роль в разрушении породы и образовании грязи, состоящей из мелких частиц, которые получаются в результате разрушения.
"Разумно предположить, что выветривание не могло привести к образованию большого количества грязи до того, как растения с корнями появились и обосновались в районах с древней почвой", - сказал седиментолог Мартин Гиблинг (Martin Gibling) из Университета Далхоузи в Халифаксе, Канада.
Наземные растения с корневыми системами стали появляться примерно 415 миллионов лет назад. Они стали скапливаться на берегах рек и ручьев, позволяя развиться более сложным системам с множеством каналов. У рек стало более извилистое течение, стали появляться грязные поймы – части речной долины, затопляемые во время половодья. Увеличение площади грязных долин, а также грязь в речных каналах, в свою очередь, приводили к большему распространению растений и их эволюции.
"Научное сообщество предполагало, что реки, с которыми мы знакомы сегодня – ветвистые, блуждающие, сетчатые, с множеством ответвлений – всегда существовали на Земле", - сказал Гиблинг. Однако сейчас стало очевидно, что до эволюционного развития укореняющихся растений, реки не имели такую природу. Ландшафты в то время были совершенно другими: реки были широкими и песчаными со слабыми берегами, дули сильные ветры, меньше было влажных районов, не было торфяных болот.
Деревья и многорукавные реки
Широкое распространение деревьев 315 миллионов лет назад изменило внешний вид устойчивых каналов, сделав реки разветвленными, образовав острова. Со временем обломки леса привели к образованию заторов из бревен, которые способствовали образованию новых речных каналов.
"Распространение растений было одним из самых значительных событий в истории Земли. Удивительно, но всего пару геофизиков в последние 5 лет более детально стали изучать вопрос о том, что же точно произошло с земными природными системами за 150 миллионов лет, - сказал Гиблинг. – Мы смогли за последние 5 лет исследований продемонстрировать, что системы рек и ландшафты Земли претерпели серьезные изменения".
Земля – не единственная планета, на которой существуют извилистые реки. В прошлом на Марсе тоже были водные потоки, по крайней мере, уже об одной такой реке известно. Эта река похожа на современную земную реку. Что же способствовало появлению плотных берегов этой марсианской реки? Ученые предполагают, что этому способствовала не растительность, а, возможно, лед. Таким образом, растения не играют самую важную роль в формировании извилистых рек, однако их корни помогают укрепить берега.
Не исключено, что растения не только помогают менять облик рек, они также способны повлиять на ледники.
Мхи и ледники
Ледники часто играют роль безжалостных бульдозеров. C течением многих тысячелетий эти толщи льда выравнивают горы, превращая их в глубокие долины.
Появление сосудистых растений, таких как семенные растения, как считают многие ученые, вызвало сокращение количества атмосферного углекислого газа между 360 и 400 миллионами лет назад. Этот период характеризуется эрой глобального похолодания и образования полярных ледников. Углекислый газ вызывает парниковый эффект, когда тепло от солнца задерживается у поверхности Земли. Со снижением уровня углекислого газа в атмосфере температура планеты снижается.
Сегодня ученые связывают образование ледников между 440 и 460 миллионами лет назад с появлением первых наземных растений, несосудистых, например, таких как мхи. (В отличие от сосудистых, эти растения не имеют каналов – сосудов, по которым движется вода и питательные вещества, а используют другие системы питания).
"Это были первые серьезные ледниковые периоды, которые длились 200 миллионов лет, – сказали ученые. – Тогда появились первые ледники, свидетелями которых оказались животные и растения - то есть сложные формы жизни. Интересно другое: эти ледники появились благодаря первым наземным растениям".
Лабораторные эксперименты показали, что современные виды мха могут разрушать породы и минералы, выделяя биогенные вещества. Ученые предполагают, что 460 миллионов лет назад такие же растения подтачивали породы, формируя условия, при которых количество углекислого газа в атмосфере сократилось на половину или даже на две трети.
Эти растения должны были покрывать примерно одну десятую земной поверхности для того, чтобы оказать такое серьезное влияние. Замерзание океанов со временем, очевидно, вызвало исчезновение многих морских видов растений. "Первые растения, которые поселились на Земле, оказали серьезное влияние на состав атмосферы, климат и в итоге на другие формы жизни, например, живых существ океанов", - сказали ученые.
