Impactul asteroidului care ucide dinozauri a modificat radical pădurile tropicale ale Pământului

Cu o zi înainte ca un asteroid gigant să lovească Pământul cu 66 de milioane de ani în urmă, un tip foarte diferit de pădure tropicală a prosperat în ceea ce este acum Columbia. Ferigile se desfășurau și arbuștii înfloriți scăldat în lumina soarelui care curgea în jos prin golurile mari din baldachinul dintre conifere falnice.

Apoi a lovit bolidul și totul s-a schimbat (SN: 01/06/2020). Acest impact nu numai că a declanșat un eveniment masiv de extincție care a distrus mai mult de 75% din viața de pe Pământ, dar a redefinit și pădurile tropicale tropicale ale Pământului, transformându-le din pădurile cu acoperiș deschis, acoperite de soare, în întuneric, dens, luxuriant, picurător. pădurile din Amazonul de astăzi, au raportat cercetătorii pe 2 aprilie în Ştiinţă.

Cercetătorii au analizat zeci de mii de fosile de polen, spori și frunze, colectate din 39 de situri din Columbia, care au fost datate cu între 70 și 56 de milioane de ani în urmă. Apoi, echipa a evaluat diversitatea generală a plantelor forestiere, speciile dominante și interacțiunile insecte-plante și a urmărit modul în care acești factori s-au schimbat. Diversitatea plantelor a scăzut cu 45 la sută imediat după lovitura cu asteroizi, au descoperit cercetătorii, și a durat 6 milioane de ani până ce diversitatea bogată a pădurii tropicale a revenit. Nici atunci, pădurile nu au fost niciodată la fel.

„Un singur accident istoric a schimbat traiectoria ecologică și evolutivă a pădurilor tropicale”, spune Carlos Jaramillo, un paleopalinolog – cineva care studiază polenul antic – la Institutul de Cercetare Tropical Smithsonian din Panama City. „Pădurile pe care le avem astăzi sunt cu adevărat rezultatul a ceea ce s-a întâmplat acum 66 de milioane de ani.”

Chiar înainte de evenimentul de extincție, pădurile tropicale erau un amestec de aproximativ 50-50 de angiosperme, sau copaci și arbuști înfloriți și de alte specii de plante, cum ar fi conifere și ferigi. „Competiția pentru lumină nu a fost atât de intensă”, spune Jaramillo. Ulterior, ferigile și coniferele au dispărut în mare măsură, iar angiospermele au preluat conducerea pentru a reprezenta aproximativ 90 la sută din speciile de plante din pădure.

Motivele pentru care nu sunt complet clare. Clima regiunii la sfârșitul perioadei Cretacice în urmă cu 66 de milioane de ani era similară cu cea de astăzi: caldă și umedă. Dar alți factori erau probabil la lucru. Uriașii sauropode care mănâncă plante, dinozaurii cu gât lung, ar fi ajutat la menținerea golurilor deschise, lăsând lumina să intre, spune Jaramillo (SN: 17/11/20). Odată ce asteroidul a lovit, acei dinozauri au ieșit din imagine. S-ar putea ca și dispariția anumitor familii de plante din cauza impactului să fi jucat un rol, spune el.

Un al treilea factor probabil a fost o schimbare a compoziției chimice a solului forestier. Ploile frecvente din timpul Cretacicului cald și umed au leșiat solurile cu mulți nutrienți, ceea ce ar fi favorizat gimnosperme precum coniferele, spune Jaramillo. „Gimnospermele aveau această abilitate uimitoare de a crește cu foarte puțină hrană și puteau întrece angiospermele.”

Căderea de cenușă care a fluturat la pământ în urma impactului cu asteroidul ar fi adăugat fosfor în sol, fertilizându-le eficient, sugerează echipa. Cu mai multă hrană disponibilă, angiospermele le-au întrecut cu ușurință pe gimnosperme, crescând rapid spre cer și blocând lumina soarelui.

Acest baldachin gros și închis a apărut la scurt timp după impact, dar diversitatea generală a pădurilor a durat mult mai mult pentru a se reface, deoarece noile specii au început să evolueze pentru a ocupa noi nișe ecologice. Acest lucru a fost valabil și pentru numeroasele specii de insecte care s-au ospătat cândva cu plantele, au descoperit cercetătorii. Fosilele de frunze poartă urme ale diferitelor tipuri de interacțiuni dintre insectele și plantele erbivore, de la creaturi care dezbrăcă frunzele până la scheletele lor până la cele care găuriu cu grijă prin ele.

fosile de frunze și polen
Fosilele de frunze (prezentate) și polenul din întreaga Columbia dezvăluie modul în care pădurile tropicale tropicale s-au schimbat din cauza dispariției de la sfârșitul Cretacicului. Înainte de eveniment, pădurile erau un amestec însorit, cu baldachin deschis, de conifere, ferigi și copaci înfloriți (exemple în jumătatea de jos a acestei imagini). După eveniment, pădurile au fost dominate de copaci înfloriți și au dezvoltat un baldachin gros, greu, care blochează ușor (exemple în jumătatea superioară a acestei imagini).Carvalho et al/Ştiinţă 2021

Insectele „generaliste” și alte grupuri de mâncăruri de plante care se pot descurca cu multe tipuri diferite de plante pentru hrană „păreau să scârțâie în mare parte neafectate”, spune coautorul Conrad Labandeira, paleoecolog la Muzeul Național de Istorie Naturală Smithsonian din Washington, DC. (SN: 1/25/17). „Interacțiunile de specialitate care au devenit cu adevărat cremă au fost lucruri precum mineritorii de frunze și perforatorii și ventuzele”, care depind mai mult de anumite tipuri de plante, spune Labandeira.

Calea de recuperare deține o lecție valoroasă pentru impactul de lungă durată al activităților umane moderne, cum ar fi defrișările, spune Jaramillo (SN: 9/4/20). „Generarea de noi diversitate necesită timp geologic”, spune el. „Nu este vorba doar de a planta copaci.”

Aceasta este prima imagine cuprinzătoare a ceea ce s-a întâmplat în ecosistemele tropicale imediat după evenimentul de extincție, spune paleoecologul Elena Stiles de la Universitatea Washington din Seattle, care nu a avut legătură cu studiul. Cele mai multe lucrări anterioare privind fragmentele de timp imediat înainte și după evenimentul de extincție – chiar sfârșitul Cretacicului și începutul Perioadei Paleogene – provin din America de Nord sau din mult mai departe la sud, cum ar fi în Patagonia, spune Stiles (SN: 4/2/19). „La tropice, nu există niciun loc unde să avem graniță [between periods] conservat, [and] avem limitarea unei înregistrări fosile foarte fragmentare.”

De asemenea, surprinzătoare, spune Stiles, este și posibilitatea ca această descoperire să ajute să răspundă la o întrebare de lungă durată despre biodiversitatea uimitoare a Americii de Sud. „De mult timp, oamenii s-au întrebat de unde provine toată această diversitate”, spune ea. Cercetătorii au speculat, de exemplu, că clima continentului sau izolarea sa îndelungată de alte continente ar putea fi responsabile. „Deci, este foarte interesant că acest eveniment de extincție în masă ar fi putut fi unul dintre mecanismele care l-au modelat pentru a fi această regiune unică”, spune ea.