地球上最早的森林是什么时候出现的?

树有生日,就像任何其他类型的有机体一样。

在第一批陆地植物到达后,森林花了数百万年的时间进化,等待根和树枝的前体到达,并等待二氧化碳水平变得恰到好处
在第一批陆地植物到达后,森林花了数百万年的时间进化,等待根和树枝的前体到达,并等待二氧化碳水平变得恰到好处

从地球上最高的活植物——加利福尼亚的红杉,到地球上最大的热带雨林——亚马逊,庄严的森林似乎是永恒的。但就像每个物种或生态系统一样,它们也有出生日期。事实上,尽管植物在大约 4.7 亿年前首次到达陆地,但树木和森林直到近 3.9 亿年前才出现。

为什么亚马逊河上没有桥梁?

英国卡迪夫大学的古植物学家克里斯贝瑞说,在此期间,植物生命缓慢进化出产生树木所需的遗传前体,然后在竞争中胜过其他植物。

2019 年,Berry 及其同事在《当代生物学》杂志上报道了有记录以来最古老的森林。这片在纽约开罗发现的森林揭示了树木和森林的特征——即在数十种植物中的木材、根和叶——出现“比以前怀疑的要早得多”:在泥盆纪早期,有 3.85 亿多年前,研究人员在研究中说。

在这里,我们看到一个男人正在检查一棵被砍伐的树上的年轮,以了解这棵树的年龄
在这里,我们看到一个男人正在检查一棵被砍伐的树上的年轮,以了解这棵树的年龄

贝里说,开罗遗址保存了古树的化石根系,确定了它们在生活中会出现的位置。 “我们没有看到树木的化石,但我们看到了这些树木所在位置的地图,”他说。 “所以我们学到的是森林的生态学。”

根据纽约宾厄姆顿大学的一份报告,这张化石“地图”的特征是古植物,一种古老的植物,拥有像现代树木一样的“大型木质根和带有叶子的木质树枝”。此前,据《科学》报道,已知最早的始祖鸟发现将植物的到来置于 2000 万年后。

世界上最高的树是什么?

贝瑞说,这些早期森林的发展取决于定义树木特征的前体进化。 “我认为触发因素是进化的,解剖学的发展允许更复杂的分支,”他说。贝瑞说,一旦植物进化出“能够构建”树状结构的遗传工具包,这种解剖结构就出现了。例如,根据两份报告,早期的分枝系统在泥盆纪之前的志留纪时期(4.438 亿至 4.192 亿年前)发展起来,而第一个根系在泥盆纪早期到达新标签)来自布鲁克林植物园。此后,树木的特性赋予了主要优势,特别是超越竞争以吸收阳光的能力。

然而,一些环境变化可能使至少一个重要的树特征成为可能。大叶植物是当今常见的叶子,其特征是分枝叶脉,可以长得比它们的前辈大得多,从而吸收更多的阳光。根据 2001 年《自然》杂志和 2021 年 PBS “Eons”上的一项研究,它们在大约 3.9 亿年前首次出现,但开始时很小,仅在 3000 万年后,也就是泥盆纪末期才开始广泛传播。以研究为特色的剧集(在新标签中打开)。

研究发现,之所以出现这种延迟,是因为高二氧化碳 (CO2) 水平使地球对于大型的巨型叶子来说太热了。它们只会吸收过多的阳光和过热。然而,泥盆纪二氧化碳水平的下降使巨叶植物受益:减少这种温室气体使地球降温,而大型巨叶植物可以适应更多称为气孔的孔隙,以吸收更高水平的减少二氧化碳。这样的树叶可以帮助推动森林革命。

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