Во время просеивания ископаемых почв в районе Катскилл недалеко от Каира, штат Нью-Йорк, исследователи обнаружили обширную корневую систему примитивных деревьев возрастом 386 миллионов лет. Окаменелости, обнаруженные примерно в 25 милях от места, где, как считалось ранее, находились самые старые леса в мире, свидетельствуют о том, что переход к лесам, какими мы их знаем сегодня, начался раньше в девонский период, чем обычно считалось..
«Девонский период представляет собой время, когда на планете Земля появился первый лес», - говорит первый автор Уильям Стейн, почетный профессор биологических наук Бингемтонского университета в Нью-Йорке.«Эффекты были первостепенной величины с точки зрения изменений в экосистемах, того, что происходит на поверхности Земли и океанах, в глобальной атмосфере, концентрации CO2 в атмосфере и глобальном климате. Так много драматических изменений произошло в то время в результате тех первоначальных лесов, что с тех пор мир никогда не был прежним."
Стейн вместе с сотрудниками, включая Кристофера Берри и Дженнифер Моррис из Университета Кардиффа и Джонатана Лика из Университета Шеффилда, работали в районе Катскилл в Нью-Йорке, где в 2012 году они обнаружили «следы следов» другой ископаемый лес в Гильбоа, который в течение многих лет считался старейшим лесом на Земле. Открытие в Каире, примерно в 40 минутах езды от первоначального места, теперь показывает еще более старый лес с совершенно другим составом.
В Каире представлены три уникальные корневые системы, что привело Штейна и его команду к гипотезе о том, что, как и сегодня, леса девонского периода состояли из разных деревьев, занимавших разные места в зависимости от местных условий.
Во-первых, Штейн и его команда определили корневую систему, которая, по их мнению, принадлежала похожему на пальму растению под названием Eospermatopteris. У этого дерева, впервые обнаруженного на стоянке Гильбоа, были относительно рудиментарные корни. Подобно сорняку, Eospermatopteris, вероятно, обитал во многих средах, что объясняет его присутствие на обоих участках. Но его корни имели относительно ограниченный ареал и, вероятно, прожили всего год или два, прежде чем отмерли и были заменены другими корнями, занимающими то же место. Исследователи также обнаружили свидетельства существования дерева под названием Archaeopteris, которое имеет ряд общих характеристик с современными семенными растениями.
«Кажется, Archaeopteris открывает начало будущего того, чем в конечном итоге станут леса», - говорит Штейн. «Основываясь на том, что мы знаем из свидетельств окаменелостей тела Archaeopteris до этого, а теперь из свидетельств укоренения, которые мы добавили в Каире, эти растения очень современные по сравнению с другими девонскими растениями. Хотя они все же сильно отличаются от современных деревьев, тем не менее, Archaeopteris, похоже, указывает путь к будущему лесным элементам."
Стейн и его команда также были удивлены, обнаружив третью корневую систему в окаменевшей почве в Каире, принадлежащую дереву, которое, как считается, существовало только в каменноугольный период и позже: «чешуйчатые деревья», принадлежащие к классу Lycopsida.
"То, что мы имеем в Каире, представляет собой корневую структуру, которая кажется идентичной большим деревьям угольных болот каменноугольного периода с захватывающими удлиненными корнями. Но никто еще не нашел окаменелых тел этой группы в столь раннем девонском периоде." - говорит Штейн. «Наши результаты, возможно, наводят на мысль, что эти растения уже были в лесу, но, возможно, в другой среде, раньше, чем принято считать. Тем не менее, у нас есть только след, и мы ждем дополнительных ископаемых доказательств для подтверждения».
Двигаясь вперед, Стейн и его команда надеются продолжить исследование региона Катскилл и сравнить свои результаты с ископаемыми лесами по всему миру.
Мне кажется, во всем мире многие из этих видов среды сохранились в ископаемых почвах. И я хотел бы знать, что происходило исторически, не только в Кэтскилле, но и везде, - говорит Штейн. - Понимание эволюционной и экологической истории - вот что меня больше всего удовлетворяет».