Hoe Planten Hebben Geholpen De Aarde Uniek Te Maken

{h1}

Landplanten zijn niet-erkende architecten van de planeet, volgens twee nieuwe onderzoeken die ze crediteren met het veroorzaken van de eerste massa-uitsterving van de aarde en het vormen van moderne rivieren.

Planten hebben geholpen onze planeet vorm te geven. Nieuw onderzoek wijst uit dat de eerste aankomsten op het land niet alleen hielpen bij het veranderen van de nutriëntenkringlopen, maar ook bijdroegen aan een van de massa-uitstervingen van de aarde. En zoals planten evolueerden, zo ook rivieren, creëerden ze meer habitats voor groene dingen en de dieren die volgden.

Dit is verder bewijs dat de aarde is gevormd door meer dan fysieke processen, schrijf de redacteuren van het tijdschrift Nature Geoscience in een redactioneel bij twee nieuwe studies. De bevindingen helpen verklaren waarom de aarde waarschijnlijk uniek is in het universum: omdat het mede is geëvolueerd met het leven dat het bewoont.

"Zonder de werking van het leven, zou de aarde niet de planeet zijn die het vandaag is", schrijven ze in een editoriaal die online is gepubliceerd op woensdag (1 februari). "Zelfs als er een aantal planeten zijn die tektoniek, stromend water en de chemische cycli kunnen ondersteunen die essentieel zijn voor het leven zoals we het kennen, lijkt het onwaarschijnlijk dat een van hen op de aarde zou lijken."

De eerste massa-extinctie

Fossielen met microscopische sporen geven aan dat eenvoudige planten - misschien vergelijkbaar met mossen en levermossen van vandaag - voor het eerst ongeveer 470 miljoen jaar geleden op het land aankwamen.

Dit gebeurde relatief recent in vergelijking met een ander Earth-shaping-evenement gepleegd door kleine micro-organismen die het vermogen van planten om fotosynthetiseren te delen, of zonlicht gebruiken om suiker te produceren. Ongeveer 2 miljard jaar eerder wordt aangenomen dat cyanobacteriën, ook blauwgroene algen genoemd, zuurstof in onze atmosfeer hebben gepompt als bijproduct van fotosynthese.

Ongeveer in deze tijd, misschien iets later, koelde de planeet af, gletsjers verspreidden zich en de zeespiegel daalde. Het resultaat was de massale uitsterving van het eind-Ordovicium, die de oceanen decimeerde, waar het leven in die tijd grotendeels beperkt was.

Vóór het uitsterven had de atmosfeer vaak het niveau van kooldioxide, een belangrijk broeikasgas, dat we vandaag zien. Maar iets veroorzaakte dat de koolstofdioxide - en vervolgens de temperatuur - daalde. Wetenschappers zeggen dat vroege planten mogelijk hebben bijgedragen.

Planten verbeteren het proces silicaatverwering, dat koolstof uit de atmosfeer zuigt en uiteindelijk wegstopt op de bodem van de oceanen.

Zo werkt het: Caron dioxide in de atmosfeer vormt koolzuur. Het valt als zure regen, reagerend met stenen, die silicaten bevatten, om bicarbonaat te vormen. Het bicarbonaat spoelt uiteindelijk in de oceaan en vormt kalksteen.

"Het is dus bijna een pomp die koolstofdioxide in de bodem van de oceaan pompt," zei Liam Dolan, een onderzoeker en een professor in de botanie aan de universiteit van Oxford in het Verenigd Koninkrijk. "De oceaanbodem is waar het wordt afgezonderd."

Wetenschappers gebruikten dit moderne mos, Physcomitrella patens, om beter te begrijpen hoe eenvoudige planten zoals deze mogelijk hebben bijgedragen aan een belangrijke klimaatverandering die het Ordovicium ongeveer 450 miljoen jaar geleden deed uitsterven.

Krediet: Victor Jones

Planten helpen op verschillende manieren. Om de voedingsstoffen te krijgen die ze nodig hebben, scheiden plannen zuren af ​​die stenen oplossen, waardoor de benodigde mineralen vrijkomen. Later, toen de wortels zich ontwikkelden, begonnen de planten de rotsen fysisch te verbreken.

Een theorie die de 'Devoon-planthypothese' wordt genoemd, suggereert dat meer complexe planten, vasculaire planten genoemd, die veel later ter plaatse kwamen, hebben bijgedragen aan de uitroeiing van het Devoon met hetzelfde koelingsmechanisme.

Dolan en zijn collega's vermoedden dat de eerdere pioniers een vergelijkbare impact hadden. Hij en collega's, waaronder Timothy Lenton van de Universiteit van Exeter, testten hoe een modern mos, Physcomitrella patens, beïnvloedde de vrijlating van elementen uit twee soorten gesteente: graniet en de zachtere andesiet. Ze ontdekten dat het mos de verwering verbeterde, vergelijkbaar met die van vasculaire planten.

Met behulp van een klimaatmodel toonden ze aan dat, als planten zoals het mos 15 procent van het momenteel begroeide land tussen 475 miljoen en 460 miljoen jaar geleden bewoonden, atmosferische kooldioxide voldoende zou dalen om globale afkoeling te veroorzaken en de verspreiding van gletsjers zou veroorzaken.

De landplanten kunnen ook hebben bijgedragen aan het uitsterven door de oceanen te bevruchten met fosfor dat ze uit rotsen vrijkomen, zei Dolan. Door deze extra fosfor zou het water zuurstof verliezen, zoals voorkomt in moderne dode zones, zoals in de Golf van Mexico.

"Zo had de evolutie van de eerste landplanten indirect kunnen bijdragen aan het doden van veel van hun landgenoten in de oceaan," schreven de onderzoekers.

Rivieren zoals we ze kennen

Planten lijken ook een hand te hebben gehad bij het vormen van het gezicht van de planeet. In de Cambrische periode, meer dan 500 miljoen jaar geleden, waren de rivieren breed en ondiep en legden ze brede, vlakke banen. Sporen van hun oevers zijn ongrijpbaar in het geologische record. Sommigen schatten dat ze breedte-diepte verhoudingen hadden in de orde van grootte van 1.000 tot 1, volgens Martin Gibling, een professor in aardwetenschappen aan de universiteit van Dalhousie.

De evolutie van landplanten, samen met enige hulp van modder, gaf uiteindelijk rivieren de kronkelige, smalle kanalen, eilanden, modderige uiterwaarden en de soortenrijke gangen in verband met moderne rivieren, althans degenen die in hun natuurlijke staat achterbleven, volgens Gibling en collega Neil Davies van de Universiteit van Gent in België.De meeste moderne rivieren volgen hun natuurlijke loop niet als gevolg van menselijke aanpassingen. [Humans Originated Near Rivers]

Omdat de planten veranderingen veroorzaakten in de rivieren en de gebieden om hen heen - door banken op hun plaats te houden, te laten vallen in houtachtig puin of bij te dragen aan de bodemvorming - openden ze ook nieuwe mogelijkheden voor de planten zelf en voor dieren, zoals vissen.

De eerste eenvoudige planten lijken ongeveer 470 miljoen jaar geleden aan land te zijn gekomen. Modder - die meer samenhangend is dan zand - verscheen rond deze tijd, mogelijk iets eerder. Het gaf rivieroevers meer stabiliteit, waardoor de kanalen zich konden verdiepen en uiteindelijk meanderende paden konden volgen. Terwijl modder dit proces op gang bracht, waren het planten die het op gang brachten, aldus Gibling.

Planten dragen bij aan de productie van modder door rots af te breken, beide met zuren en iets later met hun wortels, waardoor de rivieroevers verder gestabiliseerd werden.

De eerste tekenen van kronkelende rivieren ontstaan ​​rond 416 miljoen jaar geleden. Toen de rivieren veranderden, creëerde dit nieuwe mogelijkheden voor planten zelf en voor dieren, zoals insecten en vissen.

Ongeveer 320 miljoen jaar geleden verschenen sets van smalle kanalen met stijve banken.

"Er gebeurt iets en we denken dat dit de coniferen zijn", zei Gibling, verwijzend naar kegelbomen. Deze hebben diepe wortelsystemen en ze verschijnen rond deze tijd in het fossielenarchief.

Houtachtig puin, dat al lang voordat de naaldbomen arriveerden, zichtbaar was, heeft ook belangrijke effecten op rivieren. Moderne rivieren met boomstammen en haken en ogen zijn smaller, trager in beweging en hebben stabielere oevers. (Europese kolonisten, die rivieren beter bevaarbaar willen maken, boomstammen en puin verwijderen voor het tegenovergestelde resultaat.) Het bos biedt ook belangrijke habitat voor zoetwatervissen.

Naarmate bomen overvloediger werden, begonnen eilanden meer dan 300 miljoen jaar geleden in rivieren in rivieren te verschijnen.

"Organische materie is vaak niet goed bewaard in het geologische register, het vervalt snel - zelfs grote bomen en boomstammen." Dus, geologen kunnen gemakkelijk aannemen dat er geen planten aanwezig waren, "vertelde Gibling WordsSideKick.com in een e-mail, met de opmerking dat er nu genoeg is bewijs dat planten wijdverspreid waren tegen de tijd dat moderne rivieren ontstonden. "We moeten meer nadenken over hoe dit landschappen zou hebben beïnvloed."

Je kunt volgen WordsSideKick.com senior schrijver Wynne Parry op Twitter @Wynne_Parry. Volg WordsSideKick.com voor het laatste nieuws over wetenschap en ontdekkingen op Twitter @wordssidekick en verder Facebook.


Video Supplement: Why are these 32 symbols found in caves all over Europe | Genevieve von Petzinger.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com