Колонизация суши ранними растениями 470 миллионов лет назад спровоцировала подъем кислорода

Около 470 миллионов лет назад, в ордовикскую эпоху, произошло одно из ключевых событий в истории планеты: колонизация суши первыми растительными формами жизни, произошедшими от водорослей. Эти пионерные организмы, осваивавшие границу водной и воздушной сред с постоянно меняющимися условиями, заложили основу для формирования сложной биосферы. Ученые из Университета Эксетера, используя компьютерное моделирование, установили, что эти ранние наземные растения, схожие с современными мхами, обладали высокой продуктивностью и спровоцировали существенный подъем концентрации кислорода в атмосфере Земли.

Переход от водного существования к доминированию на суше потребовал от этих организмов выработки критически важных адаптаций. Ключевым нововведением стало формирование восковидного кутикулярного слоя, или кутикулы, которая обеспечивала удержание влаги и защиту от дегидратации. Для фиксации в рыхлом субстрате и поглощения питательных веществ были развиты ризоиды — нитевидные образования, которые, в отличие от корней, изначально служили преимущественно для прикрепления, поскольку развитые механические ткани для вертикальной опоры еще отсутствовали.

Воздействие этих первых колонизаторов на геохимические процессы планеты оказалось значительным. По мере закрепления примитивных растений на голых породах, их структуры способствовали выветриванию минералов, что привело к образованию первых плодородных почв. Более того, их фотосинтетическая активность начала активно обогащать атмосферу кислородом, создавая необходимое условие для последующей эволюции более сложных форм животной жизни.

Исследования морских отложений, проведенные учеными из Института геологии и геофизики Китайской академии наук, подтверждают этот процесс: резкое повышение соотношения углерода к фосфору, начавшееся примерно 455 миллионов лет назад, свидетельствует о широком распространении наземной флоры. К 420 миллионам лет назад, к концу силурийского периода, произошло дальнейшее усложнение с появлением сосудистой ткани, что позволило растениям значительно увеличиться в размерах и сформировать обширные лесные массивы.

Захоронение остатков этих древних древесных организмов в анаэробных условиях болотных экосистем стало геологической основой для образования современных угольных месторождений. Активное углеобразование, связанное с этими лесами, пришлось на каменноугольный период, который начался около 350 миллионов лет назад. Таким образом, миграция водорослей на сушу инициировала каскад планетарных изменений, включая перестройку углеродного цикла и достижение уровня атмосферного кислорода, близкого к современному, к 400–420 миллионам лет назад.