Тайга пермского периода: О том как Земля покрылась первыми лесами
Интересная статья с канала «Цитадель адеквата» на яндекс-дзене.
Есть мнение, что переход к научно-популярной сути публикации я слишком часто предваряю упоминанием разных абсурдных альтернативно-научных «мнений». Вероятно, это справедливое мнение. И в любом случае, в этот раз ничего подходящего я не нашёл. Так что, к делу можно переходить сразу. К тому, как растительность, создавая кормовую базу для животных, в палеозое и мезозое шаг за шагом покрывала планету.
…Первыми, скорее всего, были бактерии. И в раннем палеозое, ещё до официального «выхода жизни из моря», суша едва ли была безжизненной совершенно. Как минимум, там где наличествовали влажная среда в сочетании с некоторым укрытием от прямых лучей Солнца (озоновый слой ещё не был достаточно толст), цианобактерии должны были поселиться ещё в ордовике, если не в кембрии. В настоящий момент одноклеточные водоросли можно найти в снегу, а в трещинах камня, куда фотоны попадают лишь рикошетом, селятся литотрофные фотосинтезирующие организмы. И хотя древние продуценты не обладали настолько высокой приспособленностью, подходящие условия должны были найтись на суше и для них.
Но бактерии, это бактерии, настоящие же растения — риниофиты — вышли на сушу в конце силура. Появились они в результате адаптации водорослей к условиям приливно-отливной зоны. Укрепившись в грунте с помощью отростков, которым в перспективе предстояло ещё только стать корнями, риниофиты научились держать стебель вертикально, подняв другие отростки, — которым в перспективе предстояло стать листьями, — к солнцу. Главное же, изобрели систему сосудов, позволяющую капиллярными силами поднимать жидкость в находящиеся вне воды части организма. Работать всё это могло лишь на некоторых, хорошо защищённых от волн участках прибрежных отмелей. Силурийские растения вышли из моря скорее в воздух, чем на сушу. Нижняя их часть должна была постоянно оставаться под водой.
Здесь и далее: фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
…Однако, это всё ясно и общеизвестно. Интересен же в истории выхода следующий этап. Первыми настоящими первопроходцами суши стали примитивные плауновидные: предки плаунов, папоротников и хвощей. Не лишайники и не мхи. В наше время представляется очевидным, что именно лишайникам положено нести зелёное знамя фотосинтеза на каменистые пустоши. За ними, цепляясь за наработанные лишайниками крохи почвы и умножая их, выступают мхи… Но в эпоху первичного озеленения ни мхов, ни лишайников ещё не было.
Что создавало естественные проблемы. Тем более серьёзные, что и у воды, в зоне давно и регулярно удобрявшейся вынесенной прибоем из моря органикой, с почвой дела обстояли очень плохо. Ведь и развитые ныне комплексы почвообразующих организмов в начале девона лишь начинали формироваться.
На протяжении девона данная проблема каким-то образом была решена. Крупнейшими наземными организма в это время были, появившиеся в начале периода прототакситы. Возглавив наступление в глубину суши, восьмиметровые «пальцы» в конце периода исчезли так же таинственно, как и появились, оставив палеонтологам гадать, что же это было. Считается, что из числа современных организмов прототакситы были ближе всего к грибам. Питающихся разлагающейся органикой, однако, подобно лишайникам, использовавших фотоситезирующих симбионтов. А может быть даже и способных, подобно некоторым грибам современности, поедать мелких беспозвоночных. Так или иначе, каждая серо-зелёная колонна представляла собой почти замкнутую, автономную экосистему, способную закрепиться и развиваться на неподготовленной другими организмами местности.
Настоящие лишайники появляются на сцене в середине девона, а мхи — только к концу периода, когда, собственно, все первопроходческие лавры уже были пожаты. Растительный покров к этому времени распространился по всему жаркому и влажному поясу планеты. Причём, исследователи отмечают интересную особенность девонских лесов: растения повсюду — на разных континентах — были в точности одни и те же. Стандартный, единый для всей планеты набор. Причинами единообразия являлись лёгкость распространения спор по воздуху на огромные расстояния и узость диапазона условий, вообще растениями освоенных. Там где не хватало воды или тепла, или рельеф не был плоским — на склонах, — просто ничего не росло.
Включая лишайники и мхи, появившиеся в результате упрощения высших растений. То есть, экстремофильные лишайники, грызущие ныне обледеневший камень антарктических оазисов, появились отнюдь не одновременно с лишайниками вообще. Скорее всего, лишь в мезозое.
Важно так же, что первые леса планеты являлись травяными и обладали качествами, сходными с современными бамбуковыми лесами. Древовидные папоротники, хвощи, плауны достигали уже к концу девона высоты 30-45 метров, по размерам не уступая настоящим деревьям. Но росли очень быстро, вытягиваясь всего-лишь за годы. Причём, это не было достижением, а скорее проявлением слабости. Настоящее дерево — стоик, готовый перенести худшие из невзгод, выпадающих в данной местности за столетия, всё это время непрерывно засевая окрестности семенами. «Травянистое дерево» уничтожалось первым отклонением от климатической нормы, и рассчитывало лишь на то, что за краткий период его развития ничего опасного не произойдёт.
Кордаиты
…И да. Долго жить, чтобы десятилетиями и даже веками плодоносить, достигнув уже расцвета, оно не могло, так как не возвращало в почву с опавшей листвой даже часть извлечённого фосфора. Соответственно, почва стремительно истощалась, постепенно обновляясь лишь после того, как травяной лес умирал.
Теоретически эту проблему решили появившиеся в конце девона лепидодендроны, сбрасывающие листья. Практически же стало ещё хуже. Лепидодендроны изобрели ещё и лигнин — древесные волокна — укрепляющие ствол, но не доступные на тот момент редуцентам. Что привело к стремительной минерализации атмосферного углерода и, что хуже, — биодоступного фосфора. На протяжение следующего периода — карбона — произошли формирование залежей каменного угля и полная перестройка атмосферы. Но планета едва не замёрзла в результате снижения парникового эффекта, а биосфера практически задушила саму себя, отправив в отложения основную массу необходимых для жизни микроэлементов.
…Лес эпохи карбона представлял собой зрелище апокалиптическое. Выглядела «лесистая» местность, обычно, как болотистая пустошь, заваленная упавшим стволами. Живые псевдодеревья образовывали лишь островки, быстро возникающие быстро же погибающие. Несколько разбавляли депрессию общей картины лишь настоящие деревья — кордаитовые — первые представители отдела хвойных, появившиеся примерно в одно время с лишайниками — в середине девона.
Относясь к хвойным, кордаитовые хвои, однако, не имели. Как и шишек. Травянистые, кустарниковые и древесные формы были покрыты листьями и распространяющими споры серёжками. Долгое время они терялись в травяных лесах, так как их приспособленность не позволяла выйти за пределы диапазона условий освоенного плауновидными. Кордаитовые росли в болотистых низменностях и приливной зоне, — как мангры сейчас. Ничего не дав планете в девоне и карбоне, они, всё-таки, сказали своё слово в пермский период, когда леса из влажных тропиков прорвались в тропики не влажные, а также в умеренные широты.
Так возник новый тип ландшафта — кордаитовая тайга. Не настоящая тайга ещё, разумеется. Кордаиты заняли зону ныне соответствующею распространению лиственных лесов. Но они же и были лиственными (хвойными лишь по классификации). И даже листопадными.
Настоящие хвойные, впрочем, также существовали в это время. Появились они в конце карбона. И тоже долго прятались под сенью папоротников, чтобы достигнуть расцвета в мезозое. Ибо жаркая и влажная эра очень хорошо для древних хвойных подходила. Вопреки современной репутации это были влаго- и теплолюбивые растения, предпочитавшие периодически затапливаемые земли. Даже в палеогене хвойные всё ещё оставались деревьями преимущественно тропическим, образуя знаменитые «янтарные» леса, там где позволяли температура и влажность.
Современные леса с преобладанием хвойных в прохладных и цветковых в тёплых областях возникли по мере охлаждения климата на планете на рубеже палеогена и неогена.
