Maždaug prieš 66 milijonus metų didžiulis asteroidas susidūrė su vadinamuoju Jukatanu, paskandindamas Žemę tamsoje. Poveikis transformavo atogrąžų miškus, sukeldamas gėlių.

Šiandien atogrąžų miškai yra biologinės įvairovės židinys ir vaidina svarbų vaidmenį pasaulio klimato sistemose. Šiandien paskelbtas naujas tyrimas Mokslas Tai atskleidžia šiuolaikinių atogrąžų miškų ištakas ir gali padėti mokslininkams suprasti, kaip atogrąžų miškai reaguos į greitai besikeičiantį ateities klimatą.

Smitsono tropinių tyrimų instituto (STRI) tyrėjų vadovaujamas tyrimas parodė, kad dėl asteroidų susidūrimo, pasibaigusio dinozaurų karaliavimui prieš 66 milijonus metų, 45% augalų išnyko dabartinėje Kolumbijos vietoje, užleisdami kelią išnykimo rizikai. Žydinčių augalų karaliavimas šiuolaikiniuose atogrąžų miškuose.

Nuo miškų, kuriuose pilna paparčių, iki miškų, kuriuose gausu gėlių: augalai pradėjo gaminti patrauklias gėles, kuriose gausu saldžiųjų vabzdžių, pernešančių žiedadulkes (daugiausia vyriškų augalų spermatozoidų), kitų gėlių, padedančių augalams daugintis. Ši strategija buvo tokia sėkminga, kad žydintys augalai užkariavo tropinius miškus ir pasaulį. Autorius: Hesse Tempo. Un viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Aleksandro von Humboldto institutas ir Smithsoniano tropinių tyrimų institutas. Banco de Imágenes (BSA), Instituto Aleksandras fon Humboldtas.

„Mes stebėjomės, kaip pasikeitė tropiniai atogrąžų miškai po rimtų aplinkos sutrikimų, pvz., Chicxulubo efekto, todėl ieškojome tropinių augalų fosilijų“, – sakė Monica Carvallo, vyresnioji autorė ir STRI ir Del Rosario universiteto Kolumbijoje universiteto doktorantė. „Mūsų komanda ištyrė daugiau nei 50 000 iškastinių žiedadulkių ir daugiau nei 6000 lapų fosilijų įrašų prieš ir po smūgio.”

Prieš 125–100 milijonų metų, dinozaurų laikais, didžiąją dalį dabartinės Kolumbijos teritorijos apėmė miškai, kuriuose vyrauja spygliuočiai ir paparčiai. Autorius: Hesse Tempo. Un viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Aleksandro von Humboldto institutas ir Smithsoniano tropinių tyrimų institutas. Banco de Imágenes (BSA), Instituto Aleksandras fon Humboldtas.

Centrinėje ir Pietų Amerikoje geologai prieš gausias liūtis pjaudami kelius ir minas ir vėl paslėpdami džiungles siekia surasti atviras fosilijas. Prieš šį tyrimą buvo mažai žinoma apie šio išnykimo poveikį žydinčių augalų, kurie dabar dominuoja Amerikos tropikuose, vystymuisi.

STRI dirbantis paleontologas Carlosas Jaramillo ir jo komanda, daugiausia STRI kolegos – daugelis iš jų yra iš Kolumbijos – ištyrė žiedadulkes iš 39 vietų, įskaitant uolienų atodangas ir naftos žvalgybos šerdis Kolumbijoje, kad nupieštų didelį regioninį miškų vaizdą iš seniau ir vėliau. poveikis. Iš senesnių nei įtakingų uolienų paimtos žiedadulkės ir mikrobai rodo, kad atogrąžų miškuose dominavo paparčiai ir žydintys augalai. Spygliuočiai, pavyzdžiui, Kauri pušies ir Norfolko salos pušies giminaičiai, parduodami prekybos centruose per Kalėdas (Araucariaceae), buvo įprasti ir metė šešėlį ant dinozaurų pėdsakų. Po smūgio spygliuočiai beveik visiškai išnyko iš Naujojo pasaulio tropikų, o žydintys augalai užvaldė. Augalų įvairovė neatsigavo maždaug 10 milijonų metų po smūgio.

Asteroidui susidūrus su Meksika, beveik pusė priešsusidūrimo augalų išnyko. Po smūgio žydintys augalai dominuoja šiuolaikiniuose atogrąžų miškuose. Autorius: Hace Tiempo. Un viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Aleksandro von Humboldto institutas ir Smithsoniano tropinių tyrimų institutas. Banco de Imágenes (BSA), Instituto Aleksandras fon Humboldtas.

Lapų fosilijos komandai daug pasakojo apie buvusį klimatą ir vietinę aplinką. Carvalho ir Fabiani Herrera, Čikagos botanikos sodo Negaunee gamtos apsaugos ir darbo instituto mokslų daktaras, vadovavo daugiau nei 6000 egzempliorių tyrimui. Dirbdama su Scottu Wingu Smithsonian instituto nacionaliniame gamtos istorijos muziejuje ir kitais, komanda rado įrodymų, kad iš anksto paveikti tropinių miškų medžiai buvo išdėstyti vienas nuo kito, leidžiant šviesai pasiekti miško paklotę. Per 10 milijonų metų po smūgio kai kurie atogrąžų miškai buvo tankūs, pavyzdžiui, šiandieniniai, o lapai ir vynmedžiai metė gilų šešėlį virš mažesnių medžių, krūmų ir žolinių augalų. Ankstyvuosiuose miškuose taškuoti stogeliai, kuriuose yra mažiau žydinčių augalų, į atmosferą išnešė mažiau dirvožemio vandens nei tie, kurie atsirado po milijonų metų.

„Visiškai lijo kreidosTačiau miškai dirbo kitaip, sakė Carvalho.

Šiuolaikinis Bogota yra Andų miestas, esantis beveik 3000 metrų (9000 pėdų) aukštyje virš jūros lygio. Bet paleocene (10 milijonų metų po asteroido susidūrimo) jis buvo apaugęs tropiniais miškais. Netoli Bogotos surinktų iškastinių lapų vabzdžių daroma žala tyrėjams sako, kad po smūgio išrankios klaidos (vabzdžiai, kurie valgo tik tam tikras rūšis) tapo rečiau paplitusios ir jas pakeitė intensyvesnio skonio vabzdžiai, galintys suvalgyti daug skirtingų augalų. Autorius: Hesse Tempo. Un viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Aleksandro von Humboldto institutas ir Smithsoniano tropinių tyrimų institutas. Banco de Imágenes (BSA), Instituto Aleksandras fon Humboldtas.

Komanda nerado jokių ankštinių medžių įrodymų prieš išnykimo įvykį, tačiau po to ankštinių lapų ir ankščių buvo labai įvairių. Šiandien ankštiniai augalai yra vyraujanti atogrąžų atogrąžų miškų šeima, o kartu su bakterijomis jie paima azotą iš oro ir paverčia dirvožemio trąšomis. Ankštinių augalų aukštis turėjo didelę įtaką azoto ciklui.

Carvallo taip pat dirbo su Konradu Labandera Smithsonian instituto nacionaliniame gamtos istorijos muziejuje, tirdamas vabzdžių žalą lapų fosilijoms.

Nuo 66 iki 100 milijonų metų žydintys augalai pradėjo įvairėti jūros lygio pelkėse ir žemumų miškuose, kur šiandien yra Andai. Kreditas: seniai. Iliustruota paleontologijos ekskursija po Kolumbiją. Aleksandro von Humboldto institutas ir Smithsoniano tropinių tyrimų institutas. Vaizdų bankas (BSA), Aleksandro von Humboldto institutas.

„Tai gali atskleisti vabzdžių žalą augalams vieno lapo mikrokosme arba botanikos bendrijos pratęsime, kuris yra tropinio miško maisto struktūros pagrindas“, – sakė Labandeira. „Energija, esanti augalų audinių masėje, kuri keliauja per maisto grandinę – galiausiai į bous, erelius ir jaguarus, prasideda nuo vabzdžių, kurie sudaro skeletą ir kramto, perforuoja ir čiulpia, keliauja į tulžies pūslę ir pernešami per augalų audinius. Įrodymai apie šią vartotojų maisto grandinę prasideda įvairiai. Intensyvūs ir puikūs vabzdžių vartojami augalai. „

„Prieš poveikį mes matome, kad skirtingų tipų augalai turi skirtingą žalą: maitinimas buvo būdingas šeimininkui”, – sakė Carvalho. „Po smūgio beveik kiekviename augale aptikome tos pačios rūšies žalą, o tai reiškia, kad mityba buvo bendresnė”.

Šiam tyrimui naudojami grupės iškastiniai popieriai. Kolumbijoje, Bogotos formavime, labai židantys vabzdžiai, augantys naujo tropinio atogrąžų miško 58–60 metų amžiaus vabzdžiuose. Šiandien Spurge šeima yra viena iš gausiausių ir įvairiausių žemumų tropinių atogrąžų miškų šeimų. Autorius: Iš Monica Carvallo.

Kaip pasekmės retus, pušų turtingus dinozaurų epochos atogrąžų miškus pavertė šių dienų atogrąžų miškais – aukštais, geltonais, violetiniais ir rausvais žiedais išmargintais medžiais, varvančiais orchidėjomis? Remdamasi žiedadulkių ir lapų įrodymais, komanda siūlo tris pokyčio paaiškinimus, kurie visi gali būti teisingi. Viena idėja yra tai, kad dinozaurai prieš smūgį miškus laikė atvirus maitindamiesi ir judėdami kraštovaizdžiu. Antrasis paaiškinimas yra tai, kad pelenai patenka į apvaisinto dirvožemio įtaką visuose tropikuose, suteikdami pranašumą greičiau augantiems žydintiems augalams. Trečias paaiškinimas yra tai, kad dėl lengvatinio spygliuočių rūšių išnykimo atsirado galimybė žydintiems augalams dominuoti tropikuose.

„Mūsų tyrimas susijęs su paprastu klausimu: kaip vystosi tropiniai atogrąžų miškai?” – pasakė Carvalho. „Čia pamoka yra ta, kad dėl greitų geologinių sutrikimų tropinės ekosistemos ne tik atšoka, bet ir pakeičiamos, o procesas užtrunka tikrai ilgai.”

Nuoroda: Monikos R Carvallo, Carloso Jaramillo, Felipe de la Bara, Dinari Caballero Rodriguezo, Fabiani Herreros, Scotto Wingo, Benjamino El Turnerio ir Carloso „Kreidos laikotarpio pabaigos išnykimas ir šiuolaikinių atogrąžų miškų kilmė“. D. Apollito, Millerlandy Romero-Baezas, Paula Narvais, Camilla Martinezas, Mauricio Gutierrezas, Conradas Labandera, vokietis Baiona, Miltonas Rueda, Manuelis Baezas Reyesas, Dyronas Cardenasas, Alvaro Duque’as, Jamesas L. Crowley, Carlosas Santosas, balandžio 2 d., 2021 m. Mokslas.
DOI: 10.1126 / mokslas.abf1969

Šio straipsnio autoriai yra susieti su STRI Panamoje, Del Rosario universitete, Bogotoje, Kolumbijoje; Monpeljė universitetas, CNRS, EPHE, IRD, Prancūzija; Salamankos universitetas, Ispanija; Colombiano del Petroleo institutas, Bucaramanga, Kolumbija; Čikagos botanikos sodas; Nacionalinis gamtos istorijos muziejus, Vašingtonas, DC; Floridos universitetas, Mes esame; Mato Grosso federalinis universitetas, Cuiaba, Brazilija; „Exxon Mobil Corporation“, Spring, Teksasas, JAV; Mokslo ir technologijų centras-CONICET, Mendosa, Argentina; Čilės universitetas, Santjagas; Merilendo universitetas, Koledžo parkas, JAV; „Capital Normal University“, Pekinas, Kinija; „Corporación Geológica Ares“, Bogota, Kolumbija; Paleoflora Ltda. , Zapatoka, Kolumbija; Hiustono universitetas, Teksasas, JAV; Amazonės mokslinių tyrimų institutas, SINCHI, Leticija, Kolumbija; Kolumbijos nacionalinis universitetas, Medeljinas, Kolumbija; Boise valstybinis universitetas, Boise, Aidahas, JAV; „BP Exploration Co“ UAB , Jungtinė Karalystė ; Ir Fribūro universitetas, Šveicarija.