ЗЕЛЕНЫЕ ОБИТАТЕЛИ КАРБОНОВОЙ СУШИ И ИХ ЗАГАДКИ

ЗЕЛЕНЫЕ ОБИТАТЕЛИ КАРБОНОВОЙ СУШИ И ИХ ЗАГАДКИ

В самом пласте каменного угля можно найти разве что остатки корней и корневищ. А вот в слоях песчаников и сланцев, которыми прослоены пласты каменного угля, находят великое множество отпечатков листьев, стволов, коры растений. Палеоботаники всего мира, собирающие материалы из этих слоев, сравнивали свои находки и пришли к выводу, что все они удивительно схожи между собой. Поэтому вывод напрашивался сам: в карбоне на всей Земле жили одни и те же растения-гиганты — лепидодендроны, сигиллярии, каламиты и кордаиты.

Удалось полностью восстановить их внешний облик, и вот какая особенность сразу бросилась в глаза. Все они оказались до удивления похожи на растения современных болот — на папоротники, хвощи и плауны, только в сотни раз увеличенные. Такое сходство уже само по себе наталкивало на мысль, что жить эти растения должны были примерно в тех же условиях, что и нынешние потомки, то есть на болоте. Ну, а коли в высоту они достигали тридцати — сорока метров и были двух-трех метров в диаметре — значит, жилось им, по-видимому, привольно.

Но вернемся к тому, что всю Землю населяли одни и те же растения. Это подтверждает гипотезу о том, что суша тогда еще не была разделена на материки. «Пангея» — так назвали геологи огромный и единственный тогда материк на планете. Название это было образовано от греческих слов «пан» — всеобщий и «гея» — земля. И на всей Пангее в карбоне господствовал удивительно однообразный климат. Больше такого явления в жизни Земли не наблюдалось никогда.

Надо сказать, что сегодня геология карбона изучена достаточно хорошо, и можно утверждать, что Пангея представляла собой обширнейшую низменность, где морские лагуны переходили в болота, болота перемежались озерами и реками. А что такое реки, как не источник пополнения Мирового океана питательными веществами, принесенными с гор! В карбоне картина резко изменилась. Раньше минеральные вещества, ничем не задерживаемые, стремились в море. Теперь же на их пути возникли мощные естественные барьеры. Растениям тоже понадобились питательные вещества, и в изобилии. Кроме того, как мы знаем, для благоденствия растениям совершенно необходимо тепло. Уж не была ли Земля тогда большой теплицей, где углекислый газ играл роль парниковой рамы, задерживая солнечное тепло в атмосфере? Если это так, то откуда он взялся в карбоне в огромных количествах? Все это загадки. Но как бы там ни было, а на то, что теплый климат на всей Пангее был тогда явлением постоянным, без резких колебаний, указывает отсутствие годовых колец в древесине тогдашних деревьев. Мы знаем, что годовые кольца — признак замедления или ускорения роста растений. Образование колец обычно связано не только с колебанием температуры, но и с изменением освещенности. Стоит поместить дерево в кадке в темное место, и оно остановится в росте. Кольцо непременно отметит эту остановку.

А может быть, это значит, что все растения в карбоне были однолетними? Ведь только у них в наше время нет годовых колец. Но трудно себе представить, что даже в самых благоприятных условиях за один сезон деревья могли достичь 30 метров в длину и 3 метров в толщину. К тому же размеры деревьев одного вида были не одинаковыми.

Прапапоротник.

И тут начали возникать различные предположения. А что если растения в карбоне вовсе не выходили из воды? Может быть, они оставались подводными, и тогда понятно, почему у них нет годовых колец. Ведь температура воды колеблется мало. Но эта идея была скоро отвергнута, потому что у корней карбоновых растений нашли такие мхи и грибы, которые в воде не растут.

Значит, росли карбоновые леса все-таки на суше, напоминая мангровые заросли в тропиках, которые можно увидеть и в наши дни. А климат по всей Земле был теплым и влажным.

Но вот беда, облик многих этих растений привел к новым несогласиям. Дело в том, что часто растения болот выглядят так же, как растения засушливых широт. Те же мелкие толстокожие листочки и глубоко спрятанные устьица. Уж не был ли климат в карбоне сухим? Как иначе объяснить появление таких форм? Над решением этой задачи бились многие ученые. Очень интересно пишет об их экспериментах и гипотезах известный советский палеоботаник Сергей Викторович Мейен в книжке «Из истории растительных династий». Ему, кажется, удалось выяснить, в чем же здесь было дело. Он обратил внимание на современные растения, которые сейчас живут на болотах.

Давайте и мы разглядим их повнимательнее. Возьмем хотя бы бруснику или клюкву. Толстые кожистые листочки с загнутыми краями, частые волоски на нижней стороне и глубоко спрятанные устьица. Чем не растения засушливых широт! И тем не менее… В чем же тут дело? Оказалось, виновато Солнце! Поместим наши растения в тень, и они потеряют свой прежний облик. Листочки станут тоньше и крупнее, волоски поредеют, кожистость исчезнет, края расправятся. Возникает странная картина: чем больше растения получают света, тем больше они чувствуют себя угнетенными. В чем же загадка? Не в обмене ли веществ, который ускоряется на свету? Мы знаем, что растениям для хорошей жизни нужен азот. Они не могут усваивать его прямо из воздуха. А много ли в болотистых почвах азотистых веществ? Вот в этом и дело! Света много, а питания не хватает. Поневоле будешь «страдать от засухи», стоя по колено в воде. И чтобы выжить, растения должны защищаться от солнца.

Но вот мы заговорили об освещенности болот карбонового периода и пришли к выводу, что Солнце достаточно щедро освещало Землю.

На 30–40 метров поднимались пышные кроны лепидодендронов — дальних родичей современного плауна. Такой же высоты достигали стройные кордаиты — предки хвойных растений, украшенные пучками метровых лентовидных листьев. Нижний ярус занимали древовидные хвощи — каламиты — и разнообразные папоротники высотой 6–7 метров.

Появление лесов около 300 миллионов лет назад стало одним из главных событий в истории биосферы. С этого момента основная масса живого вещества оказалась сосредоточенной на континентах и стала более активно воздействовать на состав атмосферы и климат. Энергия, развиваемая лесом, огромна: через сосуды и листья растений проходит во много раз больше воды, чем через все реки, ручьи и потоки земного шара.

Наземная растительность создала неисчислимое количество «экологических ниш», которых не существовало раньше и которые постепенно заполнялись по мере эволюции наземных животных.