A floresta mais antiga do mundo encontrada no estado de Nova York

Os fósseis de 385 milhões de anos mostram que as árvores desenvolveram características modernas milhões de anos antes do estimado anteriormente.



A floresta mais antiga do mundo encontrada no estado de Nova York (Foto: Wikimedia Commons)
  • Os fósseis florestais mais antigos do mundo estavam localizados em uma pedreira abandonada perto do Cairo, Nova York.
  • A pesquisa de espécimes de locais sugere que os ancestrais das plantas modernas evoluíram muito mais cedo do que o esperado.
  • As descobertas ajudam os cientistas a entender melhor como as árvores avançaram a trajetória evolutiva da vida até o solo durante um período crítico.




Como membros de carteirinha do exclusivo Clube de Existência Terrestre do universo, não damos ao período Devoniano um crédito próximo o suficiente. Começando 416 milhões de anos atrás, este período da era Paleozóica abriu o caminho para a fabricação de uma superfície habitável para a vida.



Desenvolveram-se novas espécies de plantas que poderiam sobreviver em terra seca. As florestas de face nova extraíram dióxido de carbono da atmosfera, dando início a um processo que remodelaria drasticamente o clima do planeta. Os insetos e aracnídeos proliferaram, enquanto os primeiros tetrápodes flertavam com a segurança da terra nos pântanos recém-formados - permitindo que muitos ancestrais animais escapassem do evento de extinção em massa para devastar os oceanos da Terra.

Em 2019, pesquisadores em uma pedreira abandonada perto do Cairo, Nova York, descobriram uma floresta Devoniana de 385 milhões de anos, a mais antiga do mundo até hoje. Suas descobertas, publicado este mês em Biologia Atual , estão ajudando os cientistas a entender melhor as origens enigmáticas da vida terrestre.



E na floresta a ciência vai

Pesquisadores exploram um sistema de raízes de Archaeopteris no local da floresta fóssil do Cairo.



(Foto: Charles Ver Straeten / Binghamton University)

Hoje, esse antigo arboreto existe na forma de sistemas de raízes fossilizadas. Fatias de botânica pré-histórica se espalharam horizontalmente pelo solo, com a pedreira agindo como uma lâmina gigante de microscópio de pedra. Algumas raízes medem 15 centímetros de diâmetro e formam padrões radiais de 11 metros de largura.



'O local do Cairo é muito especial', disse o paleobotânico Christopher Berry, membro da equipe da Universidade de Cardiff. Ciência . 'Você está caminhando entre as raízes de árvores antigas. Permanecendo na superfície da pedreira, podemos reconstruir a floresta viva ao nosso redor em nossa imaginação. '

Depois de analisar os sistemas radiculares, os pesquisadores sugerem a presença de três grupos diferentes de plantas extintas: Eospermatopteris , Archaeopteris , e um espécime atualmente obscuro.



Eospermatopteris era uma planta parecida com uma palmeira bem representada no registro fóssil do Devoniano. Essas árvores tinham troncos elevados que coroavam em 'raminhos' - grupos de caules que eram fotossintéticos, embora fossem anteriores a folhas largas e planas. Eles se reproduziam por esporos e exibiam um sistema radicular rudimentar com alcance limitado.



Considerado um intermediário entre as plantas terrestres e os ancestrais dos modernos samambaias e cavalinhas, Eospermatopteris é abundante em outra floresta fóssil localizada nas proximidades, em uma pedreira perto de Gilboa, Nova York. O site Gilboa foi o detentor do recorde anterior para a floresta fóssil mais antiga.

Um vislumbre das florestas mais antigas cria raízes

Os restos fossilizados da floresta fóssil mais antiga do mundo na pedreira de arenito abandonada.



(Foto: Christopher Berry / Cardiff University)

Mas os outros dois sistemas raiz são exclusivos do site Cairo. Archaeopteris compartilha várias características com as plantas com sementes modernas. Essas características, muitas reunidas em conjunto pela primeira vez no registro fóssil, incluem um hábito vertical, folhas laminadas, produção de raízes endógenas e sistemas vasculares mais contemporâneos.



Archaeopteris 'sappearance no site do Cairo significa que o gênero criou raízes cerca de 20 milhões de anos antes das estimativas anteriores. A descoberta ajuda a esclarecer a evolução enigmática das árvores e florestas durante o período Devoniano, bem como o efeito cascata indelével que tiveram na ecologia da Terra, nos ciclos geoquímicos e na composição atmosférica.

Já o terceiro espécime é representado por um único sistema radicular obscuro. Os pesquisadores postulam que pode pertencer à classe Lycopsida , a.k.a. 'árvores de escala.' Essas árvores dominavam os pântanos de carvão do Carbonífero Superior, e os fósseis mais antigos datam do Devoniano Superior. No entanto, como Archaeopteris , sua presença no local do Cairo pode empurrar as estimativas atuais para mais fundo na pré-história.

“Nossas descobertas talvez sejam sugestivas de que essas plantas já estavam na floresta, mas talvez em um ambiente diferente, antes do que geralmente se acredita. No entanto, só temos uma pegada e aguardamos evidências fósseis adicionais para confirmação ', William Stein, o primeiro autor do estudo e professor emérito de ciências biológicas na Binghamton University, disse em um comunicado .

Ele acrescentou: 'Parece-me, em todo o mundo, muitos desses tipos de ambientes são preservados em solos fósseis. E gostaria de saber o que aconteceu historicamente, não apenas em Catskills, mas em toda parte.

Mudanças climáticas, então e agora

Quando e como as árvores começaram a desenvolver raízes e sistemas vasculares modernos, bem como seu hábito ereto, permanecem um mistério. Mas Archaeopteris Os sistemas de enraizamento alongado de parecem idênticos às árvores que se tornariam numerosas nas vastas florestas pantanosas do período Carbonífero.

À medida que as árvores desenvolveram esses sistemas de raízes, elas começaram a puxar dióxido de carbono da atmosfera e transformá-lo em íons de carbonato nas águas subterrâneas. Esses íons então fluíram para os oceanos, onde foram presos no calcário, evitando que voltassem a entrar na atmosfera. Este desenvolvimento adicionou uma nova ruga à renovação de substâncias da Terra.

Originalmente, o conteúdo de dióxido de carbono na atmosfera constituía mais de 95%. Logo após a introdução de plantas vasculares e florestas, esses níveis começaram a cair para os níveis modernos. Pelo Carbonífero, os níveis de oxigênio atingiram o máximo histórico de 35%. Hoje, eles permanecem em um nível respeitável e habitável, 21 por cento. Graças às plantas vasculares.

Plantas vasculares têm modificou outros ciclos geológicos em escala planetária também. Isso inclui deposição e erosão, as características físicas do solo e o ciclo da água doce e vários elementos.

Como Stein observou na mesma declaração:

Os efeitos foram de magnitude de primeira ordem, em termos de mudanças nos ecossistemas, o que acontece na superfície da Terra e nos oceanos, na atmosfera global, na concentração de CO₂ na atmosfera e no clima global. Tantas mudanças dramáticas ocorreram naquela época como resultado daquelas florestas originais que, basicamente, o mundo nunca mais foi o mesmo desde então.

Hoje, as plantas devonianas e sua progênie carbonífera estão novamente alterando o clima da Terra, mas de uma forma que está tornando o mundo menos hospitaleiro à vida.

Depois de ser enterrado por milhões de anos, os restos dessas plantas gigantes transformado sob o calor e pressão para criar as grandes reservas de carvão que impulsionou a Revolução Industrial. Na verdade, o nome ' Carbonífero 'referências aos ricos depósitos de carvão encontrados nesta camada geológica e significa literalmente' contendo carvão '.

À medida que continuamos a queimar esses antigos combustíveis fósseis, liberamos o dióxido de carbono que eles aprisionaram na atmosfera, onde aquecem nosso planeta por meio de um ' efeito estufa . ' Ironicamente, parece que alimentar nosso planeta com os restos dessas plantas está desfazendo o trabalho árduo que as primeiras florestas do mundo empreenderam.

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