Ewolucja drzew przyczyną wymierania gatunków
Ponad 360 mln lat temu, podczas okresu dewońskiego, rozwój życia przyspieszył. W morzach bujnie mnożyły się ryby i bezkręgowce, na lądach pojawiły się pierwsze drzewa. Ale pod koniec tego okresu ponad połowa wszystkich gatunków wymarła w wyniku serii wielkich kataklizmów. Nowe badanie pokazuje, że mogły do tego się przyczynić rozrastające się drzewa.
Różnicowanie się roślin lądowych „spowodowało powstanie złożonego systemu korzeniowego, sięgającego coraz głębiej w poszukiwaniu wody”, mówi oceanograf z U.S. Naval Academy Matthew Smart, główny autor pracy, która ukazała się w „Geological Society of America Bulletin”. Jeden z rodzajów tych drzew, wiecznie zielony Archaeopteris, skupiał się w większe grupy, tworząc zaczątkowe lasy. Głęboko sięgające korzenie tych roślin absorbowały z zalegających niżej skał cenne pierwiastki, takie jak fosfor, a potem, rozkładając się, przyczyniały się do powstawania bogatej w minerały gleby. Od czasu do czasu wielkie masy tych gleb spływały do jezior i mórz, gdzie ta nagła dostawa życiodajnego fosforu wywoływała zabójcze zakwity glonowe prowadzące do usuwania tlenu z wody.
Naukowcy przyjrzeli się temu groźnemu zjawisku w skałach jeziornych pochodzących z pięciu stanowisk w Szkocji i Grenlandii. Mierzyli stopniowy spadek zawartości fosforu w osadach środkowo- i późnodewońskich, przerywany nagłymi pikami tego pierwiastka towarzyszącymi okresom redukcji tlenu.
„Od dawna badaliśmy skały dewońskie i mieliśmy świadomość występowania takich cyklów, ale nie potrafiliśmy ich wyjaśnić – mówi sedymentololożka z Université de Liège w Belgii Anne-Christine Da Silva, która nie brała udziału w omawianej pracy. – Wygląda na to, że tym razem zbliżyliśmy się do rozwiązania zagadki”.
Planetolożka z University of New Mexico Maya Elrick, która również nie uczestniczyła w tych badaniach, mówi, że chociaż okresy ubóstwa tlenowego faktycznie zbiegały się z wymieraniami, nie jest jasne, jaki był w tym udział powstającej warstwy korzeniowej, czyli ryzosfery. Nie ma wątpliwości, że zawartość fosforu zmniejszała się w miarę rozrastania się drzew, ale – jak twierdzi – nie jest pewne, czy te zjawiska były ze sobą powiązane. „Jeśli tendencja ta trwała już wcześniej, nie ma powodu, by mieszać do tego rośliny”.
Wedle innych hipotez dewońskie wymierania wiązały się z ogromnymi erupcjami wulkanicznymi, upadkami planetoid lub zakłóceniami w funkcjonowaniu prądów oceanicznych. Zespół Smarta zamierza teraz sprawdzić rezultaty swych badań z pomocą modeli komputerowych, by wykazać, czy ekspansja roślin lądowych mogła doprowadzić do silnej redukcji fosforu w oceanach i towarzyszących temu katastrof ekologicznych, co mogłoby też pozwolić zrozumieć konsekwencje dzisiejszych zakwitów glonowych.
A zakwity takie zdarzają się coraz częściej w takich miejscach, jak Zatoka Meksykańska, do której spływają stosowane na polach nawozy. Prowadzi to do powstawania beztlenowych „stref śmierci”. „Ci, którzy nie potrafią wyciągać z historii właściwych wniosków, proszą się o kłopoty – mówi Smart. – W tym przypadku badamy historie sprzed 400 mln lat, ale lekcja do odrobienia jest wciąż ta sama”.