Hierdoor speelden ze een cruciale rol bij de vorming van echte bodems en bij het veranderen van het landschap van het land.
Onderzoekers uit China hebben opgravingen uitgevoerd in het zuidoosten van hun land en daar sporen gevonden van wortels van lymfoïde planten tot 15 meter lang. Wetenschappers geloven dat ze zo'n recordlengte alleen kunnen bereiken als ze volwassen zijn, niet down. Door hun ongebruikelijke oriëntatie konden de eerste landplanten de structuur van paleosolen radicaal veranderen en het uiterlijk van echte bodems voorbereiden die alle terrestrische landschappen van de planeet drastisch veranderden. Het bijbehorende artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.
Zelfs 450 miljoen jaar geleden was het land vrij van dieren en planten. Dieren hadden voor hun bestaan een voedselbasis nodig in de vorm van planten, en ze konden niet leven op vast land, waar weinig water was en geen normale grond. De harde delen van de planeet waren bedekt met puin, verstoken van humus en het vermogen om na regen lange tijd water vast te houden. Rivier- en regenstromen onder dergelijke omstandigheden hadden alleen invloed op de oppervlaktelagen en zorgden niet voor volledige watererosie van het oppervlak. Hierdoor droegen ze minder opgeloste mineralen in de oceaan, wat de biologische productiviteit van mariene ecosystemen beperkte.
De opkomst van de eerste vaatplanten op het land (420-410 miljoen jaar geleden) veranderde de situatie ingrijpend. In wezen heeft de hele planeet terraforming ondergaan. De wortels en opeenhoping van plantenresten maakten de protosoil rijker aan stikstof en geschikter om water vast te houden. Planten hebben een belangrijke rol gespeeld bij het efficiënt afbreken van gesteente, het versnellen van watererosie en het wassen van meer mineralen uit continenten in de zeeën. Ten slotte begonnen kust- en landdieren ze op te eten.
Dit alles veranderde het aardse leven drastisch, maar de details van deze massale landkolonisatie zijn nog onduidelijk. Een van de moeilijkste vragen is hoe de eerste primitieve vaatplanten de structuur van bodems aanzienlijk konden veranderen - hun wortels waren tenslotte ondiep. Het is niet gemakkelijk om in klastische rotsen tot grote diepten te groeien en er waren toen geen voedingsstoffen op een diepte. Dat wil zeggen, zonder diepe wortels waren de verschijning van protosoils en de kolonisatie van land nauwelijks echt. Maar diepe wortels kunnen niet verschijnen in planten zonder normale bodems. De situatie leek destijds op zoiets als een vicieuze cirkel.
Nieuwe vondsten in het zuidoosten van China hebben bijgedragen aan het oplossen van deze paradox. Op sedimentair gesteente van 410 miljoen jaar oud hebben wetenschappers sporen gevonden van wortels van grote lengte - tot 15 meter. Ze behoorden tot een primitieve lycopoïde plant van het geslacht Drepanophycus (lang uitgestorven). Paleobotanisten kennen tot op zekere hoogte de structuur van deze planten. Hoewel de exacte structuur van het wortelstelsel voor hen onduidelijk is, was de lengte nooit meer dan enkele centimeters, ondanks het feit dat ze zelf tot een meter hoog waren. Waarom veranderden centimeters in dit specifieke gebied in meters en waarom diepe wortels in het tijdperk vóór het verschijnen van echte bodems?
De onderzoekers merken op dat, te oordelen naar de geologische sporen van grootschalige overstromingen, dit gebied systematisch werd overstroomd, het was een typische uiterwaarden van rivieren. Het water bracht een suspensie van sedimentair gesteente met zich mee en bedekte de lokale grond bij elke lekkage. Toen de nieuwe grond werd aangebracht, stierven de delen van de wortels ver van het oppervlak af. De wortels van Drepanophycus werden gedwongen naar boven te groeien, anders zouden ze de mogelijkheid worden ontnomen om stikstofverbindingen en water uit de nabije oppervlaktelagen te ontvangen. Overstroming na overstroming, de wortels groeiden op. Tegelijkertijd stierven de delen ver van de grond af toen het water wegging, en werden ze geleidelijk bedekt met aarde, waarin ze heel langzaam ontbonden. En dichter bij de stam van de plant groeiden de wortels weer. De dode fragmenten in de grond werden constant langer en bereikten een totale lengte van maximaal 15 meter. Bovendien is op elk moment de lengte van het woongedeelte dicht bij de kofferbakniet meer dan enkele centimeters.
Promotie video:
Al deze processen hebben de bodem in het gebied ingrijpend veranderd. De afgestorven wortelfragmenten die lager en lager gingen, ontbonden en voorzagen de onderste lagen van de bodem van organisch materiaal, en lieten het water ook dieper naar beneden doordringen, wat de erosie versnelde en opgeloste mineralen aan het bodemwater toevoegden. Tegelijkertijd verbond een uitgebreid netwerk van wortels mechanisch de deeltjes van klastische gesteenten en maakte de protosoil iets stabieler vóór winderosie. Samen droegen deze factoren bij aan de vorming van nieuwe bodems, gunstiger voor plantengroei.
