Эссе на тему: "Причины вымирания древних папоротникообразных"

Причины вымирания древних папоротникообразных

И так… вот видишь ли в чём дело…

Давным-давно, когда без нас всё зеленело,

И папоротник был не ниже тех берёз,

Что видел ты в саду, — так высоко он рос, —

Ну, словом, так давно, что людям и не снилось, —

Звёзд вовсе не было… Раз солнце закатилось...

                    ( Яков Полонский,  1890-е гг.)

Вымирание в истории растительного мира подчиняется общим законам развития и исчезновения органических форм. Условия окружающей среды меняются и повторяются в виде циклов, что способствует глобальной эволюции растений.

Как известно, папоротникообразные доминировали в растительности около 70 млн. лет, начиная с каменноугольного периода; в триасовом и юрском периодах отмечено наибольшее их развитие. В мелу их стали вытеснять более совершенные семенные растения. Исследования, проводимые на международном уровне,  привели к формированию ряда гипотез о причинах вымирания древних папоротникообразных растений. При этом учёные сходятся во мнении, что подобные массовые вымирания в истории Земли были вызваны не одной, а несколькими совместно действовавшими факторами.

Классические представления о причинах вымирания древних папоротников основываются на глобальных изменениях климата. Около 300 миллионов лет назад климат был влажным и теплым в течение круглого года, с многочисленными ливневыми дождями. Массовые скопления влаги обеспечивали пышный рост прибрежной и болотной растительности, представленной в то время папоротникообразными растениями. Ко времени кризиса карбоновых лесов климат по всей планете стал более сухим и холодным. Прежде единый пояс тропических лесов распался на изолированные островки, привязанные к влажным межгорным долинам.

Засушливость климата оказала непосредственное влияние на размножение папоротникообразных, так как их половое размножение полностью зависело от наличия воды (мужские гаметы могли перемещаться к яйцеклеткам только в водной среде). Предполагают, что именно эта особенность привела большинство видов гигантских споровых растений к быстрому вымиранию с наступлением засушливого климата.

Существует гипотеза об эвтрофикации морской среды, ставшей причиной массовых вымираний. Осадочные породы свидетельствуют о чередующихся влажных и сухих периодах, при этом «сухие» породы содержат большое количество фосфора. Ученые предположили, что девонские засухи были смертельны для примитивных папоротников, чьи слабые корневые системы не могли вытягивать воду с большой глубины. Как итог - осушение водоёмов приводило к гибели питавшихся от него корней, а вернувшаяся вода насыщалась питательными веществами, которые смывались в океан. В ходе эволюции древесных растений стала развиваться мощная корневая система, и это биологическое новшество обеспечило улучшенный путь переноса наземного фосфора.

Еще одной предполагаемой причиной массового вымирания видов около 201 млн. лет назад считают активную вулканическую деятельность. Негативные последствия вулканизма включали: угнетение растительного покрова из-за загрязнения атмосферы пеплом и сернистых газов; выбросы больших количеств парниковых газов и, как следствие, глобальное потепление; закисление океана из-за поглощения больших количеств высвободившегося CO2 и HCl и обеднение его кислородом из-за окисления соединений серы, входящих в состав вулканических газов.

Ряд учёных связывает массовое вымирание с повышенными концентрациями токсичной ртути в окружающей среде (как результат того же вулканизма), которые были обнаружены в пограничных отложениях триасово-юрского периода на очень большой территории. Исследования показали связь между повышенным уровнем ртути и мутациями в спорах древних папоротников в периоды позднедевонского, пермского и триасово-юрского вымирания. Стоит отметить, что во время массового вымирания мутировавшие споры распространяются шире, и мутации становятся все более и более серьезными. Поскольку ртуть является мутагенным токсином, ее повышенное распространение в результате вулканической активности может помочь объяснить внезапное ухудшение состояния экосистемы.