07.02.2024

Найдено окаменелое дерево, которое раскрывает тайны реликтового леса

У дерева, датируемого 50 миллионами лет, крона была шире, чем его высота

Элен Брэдшоу

Упав на дно древнего озера, дерево Sanfordiacaulis densifolia сохранилось в идеальном трехмерном виде, что позволило исследователям создать эту цифровую визуализацию его спиралевидной кроны. Фото:  Тим Стоунсайфер

С пушистой, спиралевидной верхушкой и тонким стволом дерево Sanfordiacaulis densifolia выглядит так, будто вышло прямо из книги доктора Сьюза «Лоракс». Но это не ожившая трюффула. Это 3-D визуализация 350-миллионной окаменелости, на которой можно увидеть то, что есть лишь у немногих других окаменелостей в мире - ствол и листья дерева, относящегося к весьма туманному периоду в истории растений, сообщают исследователи 2 февраля в журнале Current Biology. 

«Когда я впервые увидел [окаменелость], я был потрясен», - говорит геолог Роберт Гастальдо из колледжа Колби в Уотервилле, штат Мэн. «Обнаружив это... я подумал, что нам стоит купить лотерейные билеты. Настолько оно редкое».

За последние семь лет исследователи нашли пять экземпляров S. densifolia - все они происходят из места, где когда-то было озеро в Нью-Брансуике в Канаде. Эти деревья жили в период, известный как ранний миссисипский, когда о доисторических растениях мало что было известно. Небольшая высота этого нового ископаемого, сохранившего и ствол, и крону, позволяет предположить, что леса Миссисипи могли иметь больше слоев, чем было известно ранее. Это не только самая цельная окаменелость дерева, относящаяся к этому периоду, но и одна из немногих подобных окаменелостей, найденных в разные геологические эпохи.

«Это нечто выдающееся», - говорит ботаник Михай Томеску из Калифорнийского государственного политехнического университета Гумбольдта, который не участвовал в этом исследовании. «Это заполняет пробел в нашем представлении о том, как выглядела структура леса в миссисипском периоде».

Из тонкого ствола S. densifolia (ископаемое, изображенное здесь с палеонтологом Оливией Кинг, для масштаба) по спирали выходили супердлинные листья, которые, возможно, помогали дереву максимально эффективно осуществлять фотосинтез в лесном подлеске. Фото: Мэттью Стимсон

По словам исследователей, землетрясение, вероятно, сломало эти деревья у их основания, отправив их на дно близлежащего озера, где они впоследствии и сохранились. Но когда упал этот недавно обнаруженный экземпляр, он не был сплющен, как многие другие окаменелости. «Это дерево сохранилось практически в полном трехмерном виде», - говорит Патриция Генсел, биолог из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл. «Листья очень целы, и это очень необычно».

Используя окаменелость и программу компьютерной графики, исследователи создали трехмерную цифровую реконструкцию того, как, по их мнению, должно было выглядеть дерево. По оценкам исследователей, его высота составляла лишь половину высоты жирафа в полный рост, но крона была большой, возможно, до 6 метров в ширину, а длина листьев достигала 3 метров. Они пока не знают, было ли это дерево полностью зрелым, но не думают, что оно могло достичь высоты других известных деревьев миссисипского периода, которая могла превышать 20 метров.

Сочетание средней высоты дерева и массивных листьев наводит исследователей на мысль, что S. densifolia может быть самым ранним из известных свидетельств существования деревьев под пологом, что привело бы к образованию многослойного леса. Деревьям, пытающимся жить в подпологом лесу, пришлось бы приспосабливаться, в данном случае - использовать большие листья, чтобы захватывать как можно больше солнечного света. Этот новый слой леса также изменил бы окружающие экосистемы, создав укрытие и влажность, затеняя солнечный свет и задерживая испаряющиеся грунтовые воды. По словам Гестальдо, создание такого подлеска привело бы к появлению новых экосистем, которые могли бы использоваться другими организмами, обеспечивая большее биоразнообразие.

Находки окаменелостей S. densifolia могут помочь исследователям лучше понять, как растения приспосабливались к новым условиям в давние времена. «Знание об изменениях, произошедших в растениях со временем, помогает нам понять, как растения могут модифицировать себя, чтобы выжить в будущем», - говорит Генсел.

Источник: sciencenews.org