Удар метеорита, погубивший динозавров, изменил леса
Согласно исследованию под руководством учёных из Университета Аризоны (UA), удар метеорита 66 миллионов лет назад, приведший к вымиранию динозавров, в гораздо большей степени уничтожил вечнозелёные цветковые растения по сравнению с листопадными. Результаты опубликованы в журнале PLOS Biology.
Применив биомеханические формулы к тысячам окаменелых листьев покрытосеменных (цветковых растений, исключая хвойные), команда смогла реконструировать экологию разнообразного растительного сообщества, процветавшего в течение 2,2-миллионного периода, включавшего катастрофическое импактное событие. Считается, что оно уничтожило более половины видов растений того времени.
Исследователи обнаружили, что после события быстрорастущие листопадные покрытосеменные в значительной степени заменили своих медленнорастущих вечнозелёных собратьев. Современные примеры вечнозелёных покрытосеменных, такие как падуб и плющ, обычно предпочитают тень, не отличаются быстрым ростом и имеют тёмные листья.
Исследование предоставляет необходимое доказательство того, как событие вымирания разворачивалось в растительных сообществах. Хотя было известно, что виды растений до и после удара различались, данных о том, был ли этот сдвиг случайным или прямым следствием события, не хватало.
Ранее другие учёные нашли свидетельства резкого падения температуры из-за пыли от удара. В условиях такого «импактного зимы» многим растениям было бы трудно собирать достаточно солнечного света для поддержания метаболизма и роста. Гипотеза состоит в том, что изменчивый климат благоприятствовал растениям, которые быстро росли и могли использовать меняющиеся условия, — листопадным растениям.
Команда под руководством Бенджамина Блондера и Брайана Энквиста изучила около 1000 окаменелых листьев растений, собранных в Северной Дакоте (формация Хелл-Крик). Коллекция состоит из более чем 10 000 идентифицированных растительных окаменелостей.
Анализируя листья, исследователи измерили два ключевых параметра:
- Массу листа на единицу площади, которая показывает, сколько углерода растение вложило в лист («дорогой» или «дешёвый»).
- Плотность сети жилок, которая определяет, сколько воды транспортируется через лист и, следовательно, как быстро растение может поглощать углерод.
Сравнение этих параметров позволило определить экологическую стратегию растений: вечнозелёные виды склонны вкладываться в «дорогие», долговечные листья, а листопадные — производить недолговечные, но обеспечивающие высокие метаболические скорости листья («живи быстро, умри молодым» против «тише едешь — дальше будешь»).
Анализы показали, что хотя до вымирания доминировали медленнорастущие вечнозелёные растения, после него их место заняли быстрорастущие цветковые виды. Это указывает, что вымирание не было случайным, а стратегия добычи ресурсов предопределяла выживание. Это также может объяснять, почему современные леса в основном листопадные, а не вечнозелёные.
Исследование финансировалось Национальным научным фондом (NSF) и Геологическим обществом Америки.