Z tego powodu odegrali kluczową rolę w tworzeniu prawdziwych gleb i zmianie krajobrazu ziemi.
Naukowcy z Chin przeprowadzili wykopaliska w południowo-wschodniej części swojego kraju i znaleźli tam ślady korzeni roślin limfoidalnych o długości do 15 metrów. Naukowcy uważają, że tak rekordową długość mogliby osiągnąć tylko wtedy, gdy dorastali, a nie słabli. To właśnie ich niezwykła orientacja pozwoliła pierwszym roślinom lądowym radykalnie zmienić strukturę paleozoli i przygotować wygląd prawdziwych gleb, które dramatycznie zmieniły wszystkie ziemskie krajobrazy planety. Odpowiedni artykuł został opublikowany w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.
Jeszcze 450 milionów lat temu ziemia była wolna od zwierząt i roślin. Do swojego istnienia zwierzęta potrzebowały bazy pokarmowej w postaci roślin i nie mogły żyć na stałym lądzie, gdzie było mało wody i nie było normalnej gleby. Twarde części planety były pokryte gruzem, pozbawionym próchnicy i zdolnym do zatrzymywania wody przez długi czas po deszczu. Przepływy rzeczne i deszczowe w takich warunkach oddziaływały jedynie na warstwy powierzchniowe i nie zapewniały pełnej erozji wodnej powierzchni. Z tego powodu przenosili mniej rozpuszczonych minerałów do oceanu, co ograniczało biologiczną produktywność ekosystemów morskich.
Pojawienie się pierwszych roślin naczyniowych na lądzie (420–410 mln lat temu) radykalnie zmieniło sytuację. Zasadniczo cała planeta przeszła terraformację. Korzenie i nagromadzenie szczątków roślinnych sprawiły, że protoil był bogatszy w azot i bardziej odpowiedni do zatrzymywania wody. Rośliny odegrały kluczową rolę w skutecznym rozbijaniu skał, przyspieszaniu erozji wodnej i wypłukiwaniu większej ilości minerałów z kontynentów do mórz. W końcu zaczęły je zjadać przybrzeżne, a potem lądowe gatunki zwierząt.
Wszystko to radykalnie zmieniło ziemskie życie, ale szczegóły tej masowej kolonizacji lądowej są nadal niejasne. Jednym z najtrudniejszych pytań jest to, w jaki sposób pierwsze prymitywne rośliny naczyniowe mogły znacząco zmienić strukturę gleb - w końcu ich korzenie były płytkie. Nie jest łatwo wyrosnąć na duże głębokości w klastycznych skałach, a wtedy na głębokości nie było składników odżywczych. Oznacza to, że bez głębokich korzeni pojawienie się pierwotniaków i kolonizacja lądu były mało realne. Ale głębokie korzenie nie mogą pojawić się w roślinach bez normalnej gleby. Sytuacja w tamtym czasie przypominała coś w rodzaju błędnego błędnego koła.
Nowe znaleziska w południowo-wschodnich Chinach pomogły rozwiązać ten paradoks. Na skałach osadowych sprzed 410 milionów lat naukowcy odkryli ślady korzeni o dużej długości - do 15 metrów. Należały do prymitywnej rośliny likopoidalnej z rodzaju Drepanophycus (dawno wymarły). Paleobotaniści do pewnego stopnia znają budowę tych roślin. Choć dokładna budowa systemu korzeniowego nie jest dla nich jasna, to jego długość nigdy nie przekraczała kilku centymetrów, mimo że one same osiągały nawet metr wysokości. Dlaczego na tym obszarze centymetry zamieniły się w metry i dlaczego głęboko zakorzenione w epoce przed pojawieniem się prawdziwych gleb?
Naukowcy zwracają uwagę, że sądząc po geologicznych śladach powodzi o dużej skali, teren ten był systematycznie zalewany, był to typowa nizina rzeczna. Woda przyniosła ze sobą zawiesinę ze skał osadowych i przy każdym wycieku pokrywała tutejszą glebę. Po nałożeniu nowej gleby części korzeni daleko od powierzchni obumarły. Korzenie Drepanophycus musiały rosnąć w górę, w przeciwnym razie zostałyby pozbawione możliwości odbioru związków azotu i wody z warstw przypowierzchniowych. Powódź po powodzi, korzenie wyrosły. W tym samym czasie części oddalone od gleby obumarły po odpłynięciu wody i stopniowo pokryły się ziemią, w której rozkładały się bardzo powoli. A bliżej pnia rośliny korzenie znowu odrosły. Martwe fragmenty w ziemi stale się wydłużały, osiągając łączną długość do 15 metrów. Co więcej, w dowolnym momencie długość części mieszkalnej blisko pnia wynosinie przekroczył kilku centymetrów.
Film promocyjny:
Wszystkie te procesy radykalnie zmieniły glebę na tym obszarze. Martwe fragmenty korzeni, które schodziły coraz niżej, rozkładały się i zaopatrywały dolne warstwy gleby w materię organiczną, a także pozwalały wodzie wnikać głębiej w dół, co przyspieszało erozję i dodawało rozpuszczone minerały do wody glebowej. Jednocześnie rozległa sieć korzeni mechanicznie połączyła cząsteczki klastycznych skał i sprawiła, że protoil jest nieco bardziej stabilny przed erozją wietrzną. Razem czynniki te przyczyniły się do powstania nowych gleb, korzystniejszych dla wzrostu roślin.