На юго-востоке Канады были обнаружены исключительно сохранившиеся окаменелости растений, возрастом 350 млн лет, принадлежащих странным кустистым деревьям. В Великобритании исследователи обнаружили ископаемый лес с небольшими, похожими на пальмы деревьями и следами членистоногих, относящийся к среднему девону. Окаменелые деревья, случайно обнаруженные на юго-западе Англии, принадлежат к самому древнему известному лесу на Земле, как показало новое исследование. Окаменелости возрастом 390 миллионов лет вытесняют ископаемый лес Гильбоа в штате Нью-Йорк, возраст которого составляет 386 миллионов лет, как самый древний известный лес в мире.
В Великобритании исследователи обнаружили ископаемый лес с небольшими, похожими на пальмы деревьями и следами членистоногих, относящийся к среднему девону. Новое открытие подчеркивает различия между двумя экосистемами, предполагая, что леса прошли путь от относительно примитивных до устоявшихся всего за несколько миллионов лет, сказал Нил Дэвис, ведущий автор нового исследования, опубликованного 23 февраля в Журнале Геологического общества.
Иллюстрация того, как могли выглядеть деревья в самом раннем лесу на Земле. Питер Гизен/Крис Берри
Этот ныне вымерший тип растений, известный как кладоксилопсиды, считается тесно связанным с папоротниками и сфенопсидами (хвощами). «Они выглядят как пальмы, но они никак не связаны с пальмами», — сообщил Дэвис. «У них длинный центральный стебель и что-то похожее на отходящие пальмовые листья, но эти пальмовые листья на самом деле не листья — на самом деле это просто множество веточек».
По словам Дэвиса, эти деревья с ветвистыми кронами достигали высоты от 6,5 до 13 футов (от 2 до 4 метров), то есть «это был не очень высокий лес».
Ископаемые деревья сохранились как в виде полых стволов, заполненных осадком, так и в виде упавших бревен, которые были сплющены на протяжении эпох — как «слепки внутри осадка», сказал Дэвис. Он добавил, что небольшие шрамы там, где ветви крепились к деревьям, все еще видны.
Дэвис и его коллеги наткнулись на остатки леса во время полевых работ в формации песчаника Хангмен, которая датируется средним девонским периодом (393–383 млн лет назад). В девонский период территория, которая сейчас является Великобританией, была частью континента под названием Лаврентия, который находился чуть ниже экватора, что означает, что климат был теплым и сухим, сказал Дэвис.
Недавно обнаруженные ископаемые деревья принадлежат к старейшему известному лесу в мире. Кристофер Берри
«Когда я впервые увидел фотографии стволов деревьев, я сразу понял, что это такое, основываясь на 30-летнем опыте изучения этого типа деревьев по всему миру», — сказал в своем заявлении соавтор исследования Кристофер Берри, палеоботаник и старший преподаватель Кардиффского университета в Великобритании. «Было удивительно увидеть их так близко к дому. Но самое показательное понимание приходит, когда впервые видишь эти деревья в тех местах, где они росли».
Более древние деревья существуют и в других частях света, причем первые растения появились на суше 500 миллионов лет назад, но это новое открытие является самым ранним примером леса, где деревья растут близко друг к другу и скоплениями.
«Мы обнаружили породы, на которых деревья растут рядом друг с другом на определенной территории, — сказал Дэвис. — Поэтому мы смотрим на снимок, по которому можем точно сказать, что в этом конкретном месте росли деревья, а осадочные породы, которые мы изучаем, — это лесная подстилка».
На некоторых окаменелостях все еще видны шрамы в местах прикрепления ветвей к деревьям. Нил Дэвис
Среди ископаемых деревьев исследователи обнаружили следы, принадлежащие мелким девонским существам. «В это время нет ничего крупнее множества мелких членистоногих, бродящих по земле», — сказал Дэвис. «Возможно, в некоторых озерах и реках поблизости можно найти еще несколько существ, похожих на амфибий, и рыбу».
Хотя изначально исследователи намеревались изучить отложения, случайное открытие ископаемых деревьев может открыть поворотный момент в экологии растений девона. «Это как бы предполагает, что около 390 миллионов лет назад произошел внезапный взлет в лесной среде», — сказал Дэвис.
На юго-востоке Канады были обнаружены исключительно сохранившиеся окаменелости растений, принадлежащих странным кустистым деревьям, показывают новые исследования. Древние деревья не похожи ни на что, что ученые когда-либо видели, и могут быть примерами эволюционных экспериментов. Редкие окаменелости деревьев, сохранившиеся вместе с листьями, имеют архитектуру, непохожую ни на одно из известных сегодня растений, и представляют собой самые ранние свидетельства того, что под пологом леса росли небольшие деревья.
Землетрясение 350 миллионов лет назад повалило деревья и погребло их в грязевой ванне, оставив почти идеальные отпечатки их стволов и листьев в отложениях на дне тогдашнего озера. Геологи обнаружили первое окаменелое дерево во время раскопок карьера в Нью-Брансуике в 2017 году и впоследствии раскопали еще четыре почти идентичных образца.
Деревья Sanfordiacaulis
Обычно в ископаемой летописи сохраняются только стволы древних деревьев. Но новое открытие показывает плотный полог из более чем 250 листьев, толпившихся вокруг верхних 30 дюймов (75 сантиметров) тонкого, неветвистого ствола дерева, который был около 8,7 футов (2,7 метра) в высоту. Листья вырастали до 9,8 футов (3 метра) в длину и вытягивались из ствола «плотно сжатыми спиралями», согласно исследованию, опубликованному в пятницу (2 февраля) в журнале Current Biology .
Деревья, названные Sanfordiacaulis, вероятно, развили эту спиральную структуру, чтобы максимально увеличить количество солнечного света, которое листья захватывают для фотосинтеза, пишут исследователи в своем исследовании. Их более низкий рост также предполагает, что эти растения являются самым ранним примером более мелких деревьев, растущих под пологом более высоких деревьев.
Листья деревьев очень редко сохраняются в виде окаменелостей, но этот образец демонстрирует остатки полога. Мэтью Стимсон
Реконструкция этих растений «искажает наше представление о том, как организованы и растут деревья», сказал Гастальдо. «Их архитектура роста похожа, но отчетливо отличается от двух моделей деревьев, встречающихся в современных тропиках», включая небольшое количество древовидных папоротников, голосеменных (растений с открытыми семенами) и цветковых растений, сказал он. Но эти современные растения несут меньше листьев в своих кронах — от 15 до 20 в случае древовидных папоротников и пальм, добавил он.
По словам Гастальдо, санфордиякаулис, возможно, выделялась среди растительности каменноугольного периода (359–299 миллионов лет назад) так же, как сегодня выделяются колчанные деревья (Aloidendron dichotomum, ранее Aloe dichotoma) и баобабы (Adansonia).
Оливия Кинг, участвовавшая в открытии новых окаменелостей, возлежит рядом с одним из образцов Sanfordiacaulis. Мэтью Стимсон
«Мы считаем колчанные деревья и баобабы странностями по сравнению с остальными покрытосеменными (цветковыми растениями)», — сказал он. «Такие странности существовали в глубокой древности в других группах растений, которые жили задолго до того, как на планете появились цветковые растения, но у нас нет никаких ключей к разгадке их странностей, если только не произошло очень редкое событие, сохранившее растение в целости».
Согласно исследованию, растения значительно разнообразились в девонский период (419–359 миллионов лет назад) и каменноугольный период. Странные окаменелости могут быть примером эволюционного эксперимента того времени, который в конечном итоге провалился, сказал Гастальдо. «Эволюция растительного царства прошла через множество различных экспериментальных форм, которые были успешными в течение нескольких миллионов или более лет, но не выдержали испытания временем», — сказал он.
