Cum a crescut asteroidul gigant care înlătură dinozaurii în pădurile tropicale moderne

Cu aproximativ 66 de milioane de ani în urmă, un asteroid masiv s-a prăbușit în ceea ce este acum Yucatan, aruncând Pământul în întuneric. Efectul a transformat pădurile tropicale tropicale, ducând la domnirea florilor.

Pădurile tropicale actuale sunt locuri de biodiversitate și joacă un rol important în sistemele climatice mondiale. Un nou studiu publicat astăzi în Ştiinţă aruncă lumină asupra originilor pădurilor tropicale moderne și ar putea ajuta oamenii de știință să înțeleagă modul în care pădurile tropicale vor răspunde la o schimbare rapidă a climatului în viitor.

Studiul condus de cercetători la Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) arată că impactul asteroidului care a adus dinozaurul domnește acum 66 de milioane de ani a provocat și dispariția a 45% din plante în ceea ce este acum Columbia și a făcut loc plantei înflorite domnesc în pădurile tropicale moderne.

Ferigi la Flori

De la păduri umplute cu crengi până la păduri pline de flori: Plantele au început să producă flori atractive care includ recompense suculente pentru insectele care transportă boabe de polen (în esență sperma masculină a plantelor) în alte flori, inclusiv ajutând plantele să se reproducă. Această strategie a avut un succes atât de mare încât plantele cu flori au ocupat pădurile tropicale și lumea. Credit: Hace Tiempo. One viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Instituto Alexander von Humboldt și Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales. Banco de Imágenes (BIA), Institutul Alexander von Humboldt.

„Ne întrebam cum s-au schimbat pădurile tropicale tropicale după o uimitoare perturbare ecologică precum efectul Chicxulub, așa că am căutat fosile de plante tropicale”, a declarat Mónica Carvalho, prim autor și coleg postdoctoral la STRI și la Universidad del Rosario din Columbia. “Echipa noastră a examinat peste 50.000 de înregistrări de polen fosil și peste 6.000 de fosile de frunze înainte și după impact.”

Columbia acoperită de păduri vechi de 125 până la 100 de milioane de ani

În urmă cu 125-100 de milioane de ani, în timpul domniei dinozaurilor, o mare parte din ceea ce este acum Columbia era acoperită de păduri dominate de conifere și ferigi. Credit: Hace Tiempo. One viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Instituto Alexander von Humboldt și Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales. Banco de Imágenes (BIA), Institutul Alexander von Humboldt.

În America Centrală și de Sud, geologii sunt ocupați să găsească fosile expuse de tăieturile rutiere și minele înainte ca ploaia abundentă să le spele și jungla să le ascundă din nou. Înainte de acest studiu, nu se știau prea multe despre efectul acestei dispariții asupra evoluției plantelor cu flori care domină acum tropicele americane.

Carlos Jaramillo, paleontolog al personalului STRI și al echipei sale, a studiat în principal semenii STRI – mulți din Columbia – boabe de polen din 39 de situri care includ afloriri de roci și miezuri forate cu petrol în Columbia, pentru a picta o imagine regională mare a pădurilor înainte și după impact. Polenul și sporii obținuți din roci mai vechi decât impactul indică faptul că pădurile și plantele cu flori domină pădurile tropicale în același mod. Coniferele, ca rudele pinului Kauri și ale pinului din Insula Norfolk, vândute la supermarketuri de Crăciun (Araucariaceae), erau obișnuite și își aruncau umbrele peste urmele dinozaurilor. După impact, coniferele au dispărut aproape în totalitate din tropicele Lumii Noi, iar plantele cu flori au preluat controlul. Diversitatea plantelor nu și-a revenit timp de aproximativ 10 milioane de ani după impact.

Plantele după impactul asteroizilor

După impactul asteroidului din Mexic, aproape jumătate din plantele care existau înainte de impact au dispărut. După impact, plantele cu flori au ajuns să domine pădurile tropicale moderne. Credit: Hace Tiempo. One viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Instituto Alexander von Humboldt și Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales. Banco de Imágenes (BIA), Institutul Alexander von Humboldt.

Fosilele de frunze au spus echipei multe despre climatul trecut și mediul local. Carvalho și Fabiany Herrera, cercetător postdoctoral asociat la Institutul Negaunee pentru Conservare și Implementare Științe din Grădina Botanică din Chicago, au condus studiul a peste 6.000 de exemplare. Lucrând cu Scott Wing la Muzeul Național de Istorie Naturală Smithsonian și alții, echipa a găsit dovezi că pădurile tropicale pre-impact au fost depărtate, permițând luminii să ajungă la podeaua pădurii. În decurs de 10 milioane de ani de la impact, unele păduri tropicale erau dense, ca și astăzi, unde frunzele și viile de copac aruncă o umbră profundă pe copacii mai mici, arbuști și plante erbacee de dedesubt. Copertinele dispersate ale pădurilor înainte de impact, cu mai puține plante înflorite, ar fi mutat mai puțină apă din sol în atmosferă decât cele crescute în milioane de ani după aceea.

„A fost la fel de ploios înapoi în Cretacic, dar pădurile au funcționat diferit ”, a spus Carvalho.

Paleota Paleota

Andototul modern este un oraș din Anzi, situat la aproape 3000 m (9000 ft) deasupra nivelului mării. Dar în Paleocen (perioada de 10 milioane de ani care a urmat impactului asteroidului) a fost acoperit de o pădure tropicală. Deteriorarea insectelor pe frunzele fosile colectate lângă Bogota le spune cercetătorilor că după impact, insectele care consumă murături (insecte care au consumat doar o anumită specie) devin din ce în ce mai puțin frecvente, cu insecte cu un gust mai răspândit, care ar putea mânca multe plante diferite. Credit: Hace Tiempo. One viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Instituto Alexander von Humboldt și Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales. Banco de Imágenes (BIA), Institutul Alexander von Humboldt.

Echipa nu a găsit nicio dovadă a leguminoaselor înainte de evenimentul de dispariție, dar a existat o mare varietate și abundență de frunze și leguminoase. Astăzi, leguminoasele sunt o familie dominantă în pădurile tropicale tropicale și, prin legături cu bacteriile, iau azot din aer și îl aplică îngrășământului solului. Creșterea impulsurilor ar fi afectat dramatic ciclul azotului.

Carvalho a lucrat, de asemenea, cu Conrad Labandeira la Muzeul Național de Istorie Naturală Smithsonian pentru a studia deteriorarea insectelor pe fosilele frunzelor.

Plantele cu flori au început variația

Între 66 și 100 de milioane de ani în urmă, plantele cu flori au început să se diversifice în mlaștini de la nivelul mării și pădurile de câmpie, unde se află astăzi munții Anzi. Credit: Cu mult timp în urmă. Un tur paleontologic ilustrat prin Columbia. Fundația Alexander von Humboldt și Smithsonian Tropical Research Institute. Image Bank (BIA), Fundația Alexander von Humboldt.

„Deteriorarea insectelor asupra plantelor poate dezvălui în microcosmosul unei singure frunze sau în lățimea unei comunități vegetale, fundamentul structurii trofice dintr-o pădure tropicală”, spune Labandeira. „Energia care trăiește în masa țesuturilor vegetale care este transmisă în lanțul trofic – în cele din urmă către cizme, vulturi și jaguari – începe cu scheletul insectelor, mestecând, străpungând și supt, minând, bilele și străpungând țesuturile plantelor. Dovezile acestui lanț alimentar pentru consumatori încep cu toate modurile variate, intense și fascinante în care insectele mănâncă plante. ”

„Înainte de impact, constatăm că diferite tipuri de plante au daune diferite: hrănirea era specifică unei gazde”, spune Carvalho. “După impact, găsim aceleași tipuri de daune pe aproape toate plantele, ceea ce face ca hrănirea să fie mult mai răspândită.”

Frunze declanșatoare fosile

Frunze fosile din colecția utilizată pentru acest studiu. Un scuipat mare hrănit cu insecte pleacă din pădurile tropicale neotropicale vechi de 58-60 de ani din Formația Bogotá din Columbia. Astăzi, familia scânteilor este una dintre cele mai numeroase și diverse păduri tropicale tropicale. Credit: de Monica Carvalho.

Cum au transformat efectele secundare ale impactului pădurile tropicale subțiri și de conifere ale dinozaurilor în păduri tropicale astăzi – copaci înalți presărați cu flori galbene, purpurii și roz, picurând cu orhidee? Pe baza dovezilor din polen și frunze, echipa oferă trei explicații pentru schimbare, toate acestea putând fi corecte. O idee este că dinozaurii țin pădurile pre-impact deschise prin hrănire și mișcare prin peisaj. O a doua explicație este că căderea cenușii din impact îmbogățește solurile din tropice, oferind plantelor cu flori cu creștere mai rapidă un avantaj. A treia explicație este că dispariția favorabilă a speciilor de conifere a creat o oportunitate ca plantele cu flori să preia tropicele.

“Studiul nostru urmează o întrebare simplă: Cum evoluează pădurile tropicale tropicale?” A spus Carvalho. „Lecția învățată aici este că ecosistemele tropicale nu revin sub tulburări rapide – din punct de vedere geologic; acestea sunt înlocuite, iar procesul durează foarte mult. “

Referință: „Extincția cretacicului târziu și originea pădurilor tropicale neotropicale moderne” de Mónica R. Carvalho, Carlos Jaramillo, Felipe de la Parra, Dayenari Caballero-Rodríguez, Fabiany Herrera, Scott Wing, Benjamin L. Turner, Carlos D ‘Apolito, Millerlandy Romero-Báez, Paula Narváez, Camila Martínez, Mauricio Gutierrez, Conrad Labandeira, Bayona German, Milton Rueda, Manuel Paez-Reyes, Dairon Cárdenas, Álvaro Duque, James L. Crowley, Carlos Santos și Daniele Silvestro, 2 aprilie 2021, Ştiinţă.
DOI: 10.1126 / science.abf1969

Autorii acestei lucrări sunt afiliați cu STRI în Panama, la Universidad del Rosario Bogota, Columbia; Universitatea din Montpellier, CNRS, EPHE, IRD, Franța; Universitatea de Salamanca, Spania; Institutul Colombiano del Petróleo, Bucaramanga, Columbia; Grădina Botanică din Chicago; Muzeul Național de Istorie Naturală, Washington, DC; Universitatea din Florida, UD; Universitatea Federală din Mato Grosso, Cuiabá, Brazilia; ExxonMobil Corporation, Spring, Texas, SUA; Centrul de Științe Științifice-CONICET, Mendoza, Argentina; Universitatea din Chile, Santiago; University of Maryland, University Park, SUA; Normal Capital University, Beijing, China; Corporación Geológica Ares, Bogota, Columbia; Paleoflora Ltda., Zapatoca, Columbia; Universitatea din Houston, Texas, SUA; Amazon SINCHI Institutul de Cercetări Științifice, Leticia, Columbia; Universitatea Națională din Columbia, Medellín, Columbia; Boise State University, Boise, Idaho, SUA; BP Exploration Co Ltd., Marea Britanie; și Universitatea din Fribourg, Elveția.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Nanofibrele centrifugale multifuncționale pun un nou efect asupra măștilor COVID-19

Figura (A) Ilustrația schematică a procesului de producție a nanofibrelor polimerului centrifug polimer multispinning. (B) Nanofibrele polimerice sunt rotite de sistem. O...

Arheologii găsesc dovezi din monumentele de câini domestici din Peninsula Arabică Antică

Situat în regiunea tărâmurilor Alula, în nord-vestul Arabiei Saudite, acest cimitir este acum rar construit pe pământ pentru Arabia Neolitică-Calcolitică și este un ajutor...

Pe măsură ce straturile de gheață s-au topit, nivelul mării a crescut până la 18 metri

Se știe că creșterea nivelului mării datorită schimbărilor climatice este o amenințare majoră. Noile cercetări au arătat că evenimentele anterioare de pierdere a...

Oamenii de știință identifică genele umane care luptă împotriva infecției cu SARS-CoV-2

Vedere microscopică a coronavirusului. Credit: Yeti punctat Cercetările indică controlul genelor care stimulează interferonul SARS-CoV-2 Copie Oamenii de știință de la Sanford Burnham Prebis au...

Noua tehnică „Mașina timpului” dezvăluită pentru măsurarea celulei

Celulele dendritice (roșii / verzi co-colorate) într-un folicul limfoid (fragment de peyer) drenează intestinul (albastru). Credit: Wang Cao și Shengbo Zhang, WEHI Utilizând o...

Newsletter

Subscribe to stay updated.