Текст уведомления здесь

Скрытая внутри камней жизнь породила первые почвы на Земле

В сложных условиях организмам проще жить внутри скальных пород, при этом они постепенно меняют их структуру, превращая в почвы.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые из Института географии и Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, а также Почвенного института имени В.В. Докучаева совместно с коллегами из Германии и США исследовали образцы пород из Восточной Антарктиды и пришли к выводу, что местные организмы постепенно делают антарктические силикатные породы похожими по структуре на почвы. По мнению исследователей, сходные процессы могли породить предшественников почвы в докембрийский период, дав возможность растениям колонизировать сушу. Соответствующая статья опубликована в Scientific Reports.

Вопрос о возникновении почв в период до массового выхода растений на сушу — один из самых сложных для изучения. Сегодня почти все сухопутные территории нашей планеты находятся под покровом развитой растительности, аналогов которой еще полмиллиарда лет назад не было. Активность флоры резко ускоряет и меняет характер разрушения скальных обнажений. Поэтому понять, как именно образовались предшественники почв в докембрии, крайне сложно, как и составить полное представление о том, как именно жизнь колонизировала сушу.

Авторы новой работы в поисках ответов на эти вопросы обратились к скальным породам из Восточной Антарктики. В этом регионе очень слабая водная эрозия, а ультрафиолет, напротив, весьма силен. В сочетании с сухим и холодным воздухом данные факторы принуждают местную жизнь к эндолитическому образу жизни — организмы обитают внутри камней.

Дело в том, что песчаник и иные породы могут впитывать и подолгу удерживать те небольшие количества воды, что все же появляются в условиях Антарктиды. Даже тонкий слой каменистой породы эффективно блокирует ультрафиолет, а большая теплоемкость камней снижает резкость температурных колебаний.

Исследователи с помощью компьютерной томографии изучили структуру образцов пород из антарктических оазисов (мест, где скальные породы выступают из льдов и снега). В результате им удалось установить, что внешние слои скальных пород пронизаны большим количеством микротрещин. Те из них, что ближе к вертикальным, имеют размеры до 20 микронов, горизонтальные достигают 200 микрон в длину. Одна трещина соединяется с другой, и, как правило, они заселены различными организмами.

Чаще всего это цианобактерии и лишайники. И те и другие выделяют различные соединения в ходе своей жизнедеятельности, тем самым создавая кислую среду в трещинах. Она дополнительно ускоряет образование новых микротрещин. В итоге их количество увеличивается до такой степени, что каменистые породы по своим характеристикам становятся ближе к почве, чем к типичным скальным породам в чистом виде.

В результате деятельности эндолитических организмов в песчанике из отдельных оазисов было найдено от 1,4 до 6,0 граммов азота органического происхождения. То есть даже криптоэндолитические (скрытые в камне) живые организмы уже начали насыщать на вид безжизненные скальные породы органическими остатками. Это также типичный и для обычных почв процесс.

Как отмечается в работе, все это указывает на то, что методы воздействия живых организмов на скальные породы — и, шире, методы подготовки «полуфабриката» для создания почв — не изменились с докембрийских времен. Да, сосудистые растения резко активизировали процесс в мягких климатических условиях, однако не они начали его. По всей видимости, к моменту выхода растений на сушу цианобактерии и лишайники уже провели там обширную «подготовительную работу», сделав возможной быструю колонизацию.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Течь в Марианской впадине оказалась вчетверо больше, чем ожидалось

Благодаря новым сейсмическим данным геологи выяснили, что за год из впадины утекает в недра Земли свыше ста тонн воды на метр разлома

Марианская впадина находится на  стыке двух тектонических плит — Тихоокеанской и Филиппинской. Тихоокеанская плита медленно движется в сторону Азии и подныривает под Филиппинскую, уходя в глубь низлежащего слоя, мантии. Вместе с собой плита уносит и воду, но точное количество утекающей в глубь планеты жидкости оставалось неясным. Работа исследователей, сотрудников университета штата Вашингтон и университета Стони-Брук в Нью-Йорке, позволила уточнить объемы «марианской течи».
Добавить в закладки
Комментарии

Чтобы получить картину происходящего на глубинах в десятки километров ниже самой глубокой впадины, ученые расставили на дне океана 19 сейсмометров, а еще семь аналогичных устройств разместили на островах; все вместе они регистрировали сейсмические волны, распространяющиеся внутри нашей планеты.

Сейсмические волны возникают как при землетрясениях, так и в ходе различных фоновых процессов, не сопровождающихся значимыми подземными толчками. Наблюдение за их распространением является стандартным методом изучения внутреннего строения планеты уже больше ста лет: именно благодаря отражению волн, расходящихся от землетрясения, в 1897 году немецкий исследователь Иоганн Вихерт обнаружил ядро Земли, а в наши дни «простукивание и прослушивание» недр повсеместно используется для поиска нефти. Точно так же теперь геологи смогли получить гораздо более качественные данные о строении глубинных слоев и точнее оценить содержание воды в увлекаемых внутрь мантии частях коры.

Схема расположения тектонических плит. Как правило, на месте стыков формируются либо горы, либо впадины; также в этих местах часто возникают вулканыUSGS, Bolelav1 / Wikimedia commons

Как оказалось, прошлые исследования давали число примерно в четыре раза меньшее, чем показало новое исследование. [ ... ]

Читать полностью

На полярном острове Белом когда-то росли березы

В то время он был частью материка в 200 километрах от моря, кроме того, остров неоднократно полностью уходил под воду.
Добавить в закладки
Комментарии

Специалисты Международной комплексной научно-исследовательской лаборатории по изучению изменения климата, действующей на базе Тюменского государственного университета, проследили за эволюцией климатических условий на территории острова Белый в Карском море. Изучение почв и погребенных торфов показало, что около 9—14 тысяч лет назад здесь наблюдался температурный максимум и существовала флора, характерная сегодня для территорий на 700 километров южнее. Об этом сообщается на сайте Департамента по науке и инновациям Ямало-Ненецкого автономного округа.

Изучение образцов позволило ученым выделить пять основных этапов в эволюции острова. Прежде всего обращает на себя внимание термический максимум, приходящийся на границу перехода между позднеледниковьем и голоценовой эпохой (9—14 тыс. лет). К этому периоду относятся находки в современной арктической тундре остатков злаковых трав и хвойных растений, которые в настоящее время характерны для субарктической зоны. Мало того, найдены и отдельные образцы растений, которые сегодня растут в так называемой гипоарктической зоне, что на 700 километров южнее Белого. Это значит, что в тот период здесь можно было бы увидеть карликовую березу, вахту, рдест, рогозу, вереск и морошку.

Кроме того, исследователям удалось установить, что Белый не всегда был островом. В начале голоцена, около 12 тысяч лет назад, эта территория была частью континента и находилась почти в 200 километрах от моря. Позднее, около 9 тысяч лет назад, в результате морского наводнения эта местность была затоплена и появился остров, который мы сегодня знаем как Белый. Впоследствии он еще несколько раз почти полностью уходил под воду.

По словам заведующего лабораторией Андрея Юртаева, формирование ландшафтов острова Белый происходило под воздействием целого ряда факторов: климатических изменений, тектонических подвижек, и, главное, изменений уровня моря. «Удивительно, но низкие молодые морские равнины, которые формируют острова и побережья Ямала и Гыдана, — это нестабильные в геоморфологическом и экосистемном планах территории. Наверное, можно их сравнить по этому критерию с горными территориями. А значит, они требуют очень точного и чуткого управления собой», — заключил Юртаев.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Озеро Селигер оказалось рекой

Новая экспедиция Института географии РАН показала, что Селигер и ряд других озер в верховьях Волги когда-то были реками.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые из Лаборатории эволюционной географии Института географии РАН провели в Тверской области зимнюю экспедицию. Полученные в ее ходе данные указывают, что озеро Селигер — остаток древней реки. Пресс-релиз об исследовании поступил в распоряжение редакции «Чердака».

Исследователи пробурили скважины в различных частях Селигера и взяли пробы озерных отложений. При этом выяснилось, что толщина этих отложений довольно велика — до шести метров сплошного озерного ила. Под илом везде залегают крупнозернистые пески.

В больших количествах ил осаждается лишь на дно достаточно спокойных водоемов со стоячей водой. А вот песок — это уже отложения достаточно быстрого водного потока, уносящего частицы ила, но оставляющего тяжелый песок. Более того, на поверхности песчаного ложа ученые нашли две ступени, очень похожие на былое русло и менее глубокую пойму реки. Такие же отложения сегодня можно увидеть на реках типа Ахтубы (не регулируемых плотинами).

До этого исследования была распространена точка зрения, что Селигер — это так называемое остаточное озеро — «наследник» огромного приледникового водоема эпохи конца прошлого оледенения. Однако если бы это было так, то под озерными илами залегали бы типичные ледниковые отложения с крупными камнями или же отложения, связанные с таянием ледника. [ ... ]

Читать полностью