Древнейший в мире лес, не похожий на все, что можно было представить, привел ученых в замешательство

Окаменевшая паутина корневой сети возрастом 385 миллионов лет заставила ученых заново представить себе, как могли выглядеть первые в мире леса.

Картина, которую они нарисовали, не может быть более отличной от того, что сейчас находится на его месте. Недалеко от небольшого городка Каир на севере штата Нью-Йорк, под старым карьером дорожного департамента, ученые восстановили остатки могучего и зрелого древнего леса, в котором произрастали по меньшей мере три самых первых в мире древовидных растения.

Некоторые из этих первых "подражателей" деревьев (известные как кладоксилопсиды) были похожи на большие стебли сельдерея, вздымающиеся в небо на 10 метров (32 фута). Другие напоминали сосны, но с волосатыми, похожими на папоротники листьями (Archaeopteris). Третье давно исчезнувшее растение было похоже на пальму, с луковицеобразным основанием и навесом из ветвей, похожих на папоротники (Eospermatopteris).

Семь параллельных поперечных разрезов Каирского участка наводят исследователей на мысль, что эти первобытные деревья были довольно старыми и большими. Поэтому они не располагались плотно друг к другу, а были относительно разбросаны по пойме, которая менялась в зависимости от времени года.

Засушливые периоды были регулярной частью цикла, и все же в Каирском лесу, вдоль которого протекала река Катскилл, росли примитивные деревья, которые, как мы раньше думали, могли выжить только в болотах или дельтах рек. Эти древовидные растения принадлежат к роду Eospermatopteris и похожи на высокие папоротники, стоящие на луковичных пнях.

Поскольку эти высокие растения имеют неглубокие корни, которые не ветвятся, они, вероятно, плохо переносили более сухие условия - поэтому их присутствие в древних поймах Каира вызывает недоумение.

Ранее ученые находили свидетельства существования деревьев Eospermatopteris только во влажных низинах, таких как доисторическая стоянка Гилбоа, также в штате Нью-Йорк.

Однако, в отличие от однородных болот Гилбоа, Каирское местонахождение на 2-3 миллиона лет старше, и его ландшафт весьма разнообразен. Исследователи считают, что когда-то он состоял из заброшенного канала с берегами и локальной впадины, которая заполнялась водой только в определенные сезоны.

Тем не менее, деревья Eospermatopteris процветали здесь, возможно, более 16 000 лет. Их корни приспособились к полузасушливым условиям и возможности кратковременного затопления, говорят исследователи.

Другие деревья в этом районе оказались более подготовленными к периодам нехватки воды.

На участке в Каире исследователи также обнаружили доказательства наличия более глубоких корневых систем у вымерших растений, похожих на сосну, относящихся к роду Archaeopteris. Эти растения более развиты, чем деревья рода Eospermatopteris, имеют более древесные ветви и настоящие листья, способные к фотосинтезу; они также обладают более глубокими корнями, которые иногда распространяются на 11 метров в ширину (36 футов) и 7 метров в глубину (23 фута).

Считалось, что именно эти черты позволили примитивным папоротникообразным деревьям сотни миллионов лет назад вырваться из низинных болот и попасть в более сухие районы, такие как поймы рек, где уровень воды может подниматься и опускаться.

Но новые результаты показывают, что даже примитивные деревья Eospermatopteris, не имеющие настоящих листьев и глубоких корней, могли покинуть болото в поисках более сухих условий.

"Эта находка говорит о том, что самые ранние деревья могли колонизировать различные среды и не ограничивались влажной средой", - объясняет эволюционный эколог Худадад из Бингемтонского университета, штат Нью-Йорк.

"Деревья могли переносить не только более сухие условия, но и суровые условия экспансивных глин, которые преобладали на равнинах Катскилла".

Почему же так часто мы видим, что деревья Eospermatopteris доминировали в доисторических дельтах, а деревья Archaeopteris - в поймах рек? Поскольку эти деревья все еще используют споры, а не семена для размножения, то, конечно, они должны были с большей вероятностью поселиться вблизи рек или водных источников, которые могут переносить их гены на большие расстояния.

Авторы нового исследования считают, что ископаемые могут нас обманывать. Считается, что доисторический Каирский лес исчез в результате длительного наводнения, которое затопило деревья и убило их. Но осадочные породы, отложившиеся после этого, могли сохранить их корни, что случается крайне редко в поймах рек и чаще всего в дельтах.

"Возможно, что из-за идеальных условий, необходимых для сохранения ландшафтов и организмов, ископаемые были отнесены к низменным районам, что привело к выводу, что Eospermatopteris были ограничены по своей морфологии дельтовыми средами", - пишут авторы.

Учитывая огромный возраст доисторического леса Каира, авторы сомневаются, что его структура является аномалией. Напротив, они утверждают, что он "с большой вероятностью является представителем зрелых лесов того времени, которые не сохранились или еще не обнаружены".

Исследование было опубликовано в журнале PLOS One.