Wie Pflanzen dazu beigetragen, dass die Erde einzigartig

Pflanzen haben dazu beigetragen, unseren Planeten zu gestalten. Neue Forschung zeigt die ersten Ankömmlinge auf dem Land nicht nur geholfen, Nährstoffkreisläufe zu verändern, sondern trugen zu einem Massensterben der Erde. Und wie Pflanzen entwickelt, so auch Flüsse, schaffen mehr Lebensräume für grüne Dinge und die Tiere, die folgten.

Dies ist ein weiterer Beweis, dass die Erde durch mehr als physikalische Prozesse geprägt, schreiben die Redakteure der Zeitschrift Nature Geoscience in einem Leitartikel begleitenden zwei neue Studien. Die Ergebnisse helfen, erklären, warum die Erde im Universum wohl einzigartig ist: weil es mit dem Leben gemeinsam entwickelt, die es bewohnt.

"Ohne die Funktionsweise des Lebens, die Erde wäre nicht der Planet es heute ist," sie schreiben in einem redaktionellen veröffentlichten Online-Mittwoch (1. Februar). "Auch wenn es gibt eine Reihe von Planeten, die Tektonik, fließendes Wasser und die chemische Zyklen, lebensnotwendig sind, wie wir es kennen, unterstützen könnte scheint es unwahrscheinlich, dass irgendwelche von ihnen Erde aussehen würde."

Die ersten Massenaussterben

Fossilien von mikroskopisch kleinen Sporen zeigen, dass einfach Pflanzen – vielleicht ähnlich wie Moose und Liverworts von heute — ankamen an Land etwa 470 Millionen Jahren.

Dies geschah relativ kürzlich im Vergleich zu einer anderen Gestaltung der Erde Veranstaltung verübt durch winzige Mikroorganismen, die Pflanzen zur Photosynthese Fähigkeit, oder verwenden Sie Sonnenlicht Zucker produziert. Etwa 2 Milliarden Jahren sind vermutlich frühere, Cyanobakterien, auch Blaualgen, genannt als Nebenprodukt bei der Photosynthese Sauerstoff in unsere Atmosphäre zu Pumpen begonnen haben.

Etwa dieser Zeit fiel vielleicht ein wenig später, den Planeten gekühlt, Gletscher Ausbreitung und des Meeresspiegels. Das Ergebnis war das Ende-Ordovizium Massenaussterben, das die Ozeane dezimiert wo Leben zur Zeit weitgehend beschränkt war.

Vor dem Aussterben hatte die Atmosphäre viele Male den Kohlendioxid ein wichtiges Treibhausgas, sehen wir heute. Aber etwas verursacht das Kohlendioxid – und anschließend Temperaturen — zu fallen. Wissenschaftler, die sagen frühe Pflanzen beigetragen haben könnten.

Pflanzen verbessern einen Prozess namens Silikat Verwitterung, die saugt Kohlenstoff aus der Atmosphäre und letztlich verstauen an der Unterseite der Ozeane.

Hier ist, wie es funktioniert: Caron Kohlendioxid in der Atmosphäre bildet Kohlensäure. Es fällt als saurer Regen, reagieren mit Felsen, die Silikate, Form Bicarbonat enthalten. Das Bikarbonat wäscht schließlich in den Ozean und bildet dort Kalkstein.

"Also, es fast wie eine Pumpe, dass Pumpen Kohlendioxid in den Meeresboden ist", sagte Liam Dolan, Studie Forscher und Professor der Botanik an der Universität Oxford in Großbritannien. "Der Meeresboden ist, wo es abgesondert ist."

Pflanzen helfen auf vielfältige Weise. Um die Nährstoffe bekommen, die sie benötigen, sezernieren Pläne Säuren, die Felsen, die Freigabe der benötigten Mineralien auflösen. Später, wenn Wurzeln entwickelt, begann Pflanzen physisch auf den Felsen brechen.

Eine Theorie, genannt "Devon-Pflanze-Hypothese" besagt, dass komplexere Anlagen, genannt Gefäßpflanzen, die viel später am Tatort eintraf, die Devon-Massensterben durch den gleichen Mechanismus zur Kühlung beigetragen.

Dolan und seine Kollegen der Verdacht, dass die früheren Pioniere eine ähnliche Wirkung hatte. Er und seine Kollegen, unter anderem Timothy Lenton von der University of Exeter, getestet wie ein moderne Moos Physcomitrella Patens, die Freigabe von Elementen aus zwei Arten von Rock beeinflusst: Granit und der weichere Andesit. Sie fanden, dass das Moos die Verwitterung vergleichbar mit Gefäßpflanzen verbessert.

Mit einem Klimamodell, zeigten sie, dass, wenn Pflanzen wie Moos 15 Prozent der derzeit bewachsenen Grundstück zwischen 935 Millionen Jahren bewohnt, atmosphärisches Kohlendioxid, genug fallen würde, um zu verursachen globale Abkühlung und die Ausbreitung der Gletscher auslösen.

Die Landpflanzen auch beigetragen haben zum Aussterben durch Düngung die Ozeane mit Phosphor, die sie von Steinen befreit, sagte Dolan. Diese zusätzlichen Phosphor würde das Wasser, Sauerstoff, wie es in modernen tote Zonen, wie im Golf von Mexiko zu verlieren verursacht haben.

"So, die Entwicklung der ersten Landpflanzen könnte haben indirekt dazu beigetragen, Tötung vieler ihrer Landsleute in den Ozean," die Forscher schrieb.

Flüsse wie wir sie kennen

Auch die Pflanzen scheinen eine Hand bei der Gestaltung des Gesichts des Planeten gehabt haben. In dem Kambrium vor mehr als 500 Millionen Jahren Flüsse waren breit und flach, und festgelegten Breite, flache Blätter. Spuren von ihren Banken sind schwer in die geologische Aufzeichnung. Einige Schätzungen hatten sie breite-Tiefe-Verhältnis in der Größenordnung von 1.000: 1, nach Martin Gibling, Professor für Geowissenschaften an der Dalhousie University.

Die Evolution der Landpflanzen, zusammen mit etwas Hilfe von Schlamm, letztlich gab Flüsse, den schmalen, gewundenen Kanälen, Inseln, schlammigen Auen und die artenreichen Korridore verbunden mit modernen Flüssen, zumindest diejenigen links in ihrem natürlichen Zustand nach Gibling und Kollege Neil Davies von der Universität Gent in Belgien. Die meisten modernen Flüsse folgen nicht ihre natürliche Kurse durch menschliche Veränderungen. [Menschen, die ihren Ursprung in der Nähe von Flüssen]

Wie die Pflanzen Veränderungen in der Riversand die Bereichen um sie herum verursacht – durch Banken in Position halten, fallen in holzigen Schutt oder zur Bodenbildung beitragen – sie eröffnet auch neue Möglichkeiten für die Pflanzen selbst und für die Tiere, wie Fische.

Die ersten einfachen Pflanzen erscheinen, auf dem Land von rund 470 Millionen Jahren angekommen zu sein. Schlamm – das ist mehr Zusammenhalt als Sand – zeigte sich in dieser Zeit, vielleicht ein wenig früher. Flussufern gab es mehr Stabilität, so dass Kanäle zu vertiefen und schließlich gewundene Pfaden folgen. Während Schlamm dieser Prozess begann bekam, war es Pflanzen, die es geht, nach Gibling bekam.

Pflanzen tragen zur Herstellung von Schlamm durch den Abbau von Gestein, mit Säuren und ein wenig später, mit ihren Wurzeln, die den Ufern des Flusses weiter stabilisiert.

Die ersten Anzeichen von mäandrierenden Flüssen entstehen rund 416 Millionen Jahren. Da die Flüsse geändert, eröffnet dies neue Möglichkeiten für Pflanzen und Tiere, wie Insekten und Fische.

Rund 320 Millionen Jahren, erschienen Sätze von schmalen Kanälen mit starren Banken.

"Etwas passiert, und wir denken, dies ist die Nadelbäume" Gibling sagte, unter Bezugnahme auf Kegel tragenden Bäume. Diese haben tiefes Wurzelsystem und sie erscheinen in den Fossilien auf ungefähr um diese Zeit.

Holzige Trümmer, die gezeigt hatte, lange vor der Ankunft der Nadelbäume, hat auch erhebliche Auswirkungen auf den Flüssen. Moderne Flüsse mit Protokollen und Haken sind schmaler, langsamere und stabilere Banken haben. (Europäische Kolonisten, bestrebt, die Flüsse mehr schiffbar, entfernt Protokolle und Schmutz für das gegenteilige Ergebnis.) Das Holz bietet auch wichtigen Lebensraum für Süßwasserfische.

Wie Bäume häufiger wurden, begann Inseln, gehalten von ihren Wurzeln, in Flüssen vor mehr als 300 Millionen Jahren erscheinen.

"Organisches Material ist oft nicht gut erhaltene in die geologische Aufnahme. Es zerfällt entfernt schnell – sogar große Bäume und Protokolle. So Geologen können einfach davon ausgehen, dass keine Pflanzen anwesend waren,"Gibling sagte in einer e-Mail, LiveScience feststellend, jetzt gibt es genügend Beweise, die Pflanzen mit der Zeit verbreitet waren moderne Flüsse entstanden. "Wir müssen mehr darüber, wie diese Landschaften auswirken würde denken."

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