Деякі відповіді на найдавніші загадки Землі лежать просто перед очима. Уздовж берегів річок і ставків ростуть хвощі — рослини, старші за динозаврів.
Вчені з Університету Нью-Мексико (University of New Mexico) тепер заявляють, що ці живі свідки минулого можуть допомогти розкрити, яким був клімат планети мільйони років тому. Нове дослідження показує, що вода всередині хвощів змінюється настільки різко, що її хімічний склад нагадує метеорити.
Це відкриття здивувало навіть досвідчених геохіміків. Хвощі, які часто вважалися простими або примітивними рослинами, виявили природний процес, набагато складніший, ніж очікувалося. Їхні стебла працюють як мініатюрні лабораторії, що дистилюють воду з неймовірною точністю.
Кліматичні підказки у хвощах
Кожна крапля, що проходить крізь хвощ, несе унікальний хімічний підпис, сформований випаровуванням, сонячним світлом і повітрям. Вивчаючи ці зміни, дослідники отримують підказки про вологість і температуру, які панували мільйони років тому.
Колись звичайні рослини тепер постають як потужні інструменти для розшифрування давніх кліматичних записів Землі, показуючи, що минуле може говорити через тиху наполегливість живої природи.
Диво природної інженерії
Дослідження очолив професор Закарі Шарп з кафедри наук про Землю та планетології Університету Нью-Мексико.
Команда досліджувала, як вода рухається крізь хвощі — дивні, сегментовані рослини, які існують понад 400 мільйонів років.
«Це метровий циліндр із мільйоном рівномірно розташованих отворів. Це інженерне диво», — сказав Шарп. — «Таке неможливо створити навіть у лабораторії».
Команда виявила, що коли вода проходить через стебла хвощів, відбувається екстремальна природна дистиляція. Результат? Співвідношення ізотопів кисню у воді нагадують ті, що знаходять у космічних породах, а не в чомусь земному.
Дивні зміни води у хвощах
Ізотопи кисню діють як природні маркери, допомагаючи вченим відстежувати шлях води через повітря, ґрунт і рослини. Проте моделювати їхню поведінку завжди було складно, адже важчі ізотопи трапляються у надзвичайно малих кількостях.
Щоб розв’язати цю проблему, команда Шарпа зібрала зразки хвоща гладкого (Equisetum laevigatum) вздовж річки Ріо-Гранде в Нью-Мексико.
Дослідники виміряли склад води від основи до верхівки рослини — і результати виявилися приголомшливими.
«Якби я знайшов цей зразок, я б сказав, що він із метеорита», — зізнався Шарп під час конференції з геохімії Goldschmidt у Празі. — «Але насправді ці значення справді сягають настільки неймовірно низьких рівнів».
Ці незвичайні результати допомогли розв’язати загадку, яка роками ставила геохіміків у глухий кут.
Розшифровка давньої погоди Землі
Команда використала нові дані для вдосконалення ізотопних моделей, що пояснюють, як вода взаємодіє з повітрям і рослинами. Раніше результати з пустельних регіонів здавалися хибними — тепер вчені знають чому.
Шарп вважає, що це точніше розуміння допоможе відновлювати давні кліматичні умови, особливо в сухих регіонах, де записів обмаль.
Порівнюючи ізотопні співвідношення у стародавніх рослинних рештках, дослідники можуть з’ясувати, наскільки вологим або сухим було повітря в ті часи. Кожен хвощ стає більше, ніж просто рослиною — він перетворюється на архів давньої погоди.
Хвощі можуть розкрити клімат Землі
У доісторичні часи хвощі сягали до 30 метрів заввишки, затіняючи болота, сповнені життя. Їхні тканини містили мікроскопічні структури з кремнезему — фітоліти.
Ці зерна здатні зберігати ізотопну інформацію мільйони років. Шарп називає їх «палеогігрометрами», тобто давніми вимірювачами вологості.
«Тепер ми можемо почати відтворювати рівень вологості та кліматичні умови середовищ, які існували ще за часів динозаврів», — зазначив він.
Мікроскопічні скам’янілі рештки хвощів можуть допомогти науковцям створити детальну картину стародавнього клімату — яким було повітря, скільки випадало дощів і як рослини пристосовувалися.
Рослини, що пам’ятають минуле
Це відкриття дало нове життя одному з найдавніших мешканців Землі. Хвощі тепер постають не лише як релікти минулого, а як живі інструменти, що вимірюють довгу пам’ять нашої планети.
Команда Шарпа довела, що навіть найпростіші рослини можуть розкривати космічного масштабу таємниці. Через їхні порожнисті стебла тече запис часу, який поєднує живий світ із найдавнішими сторінками історії Землі.
Їхня робота змінює погляд учених на рослинність, яка існувала тисячоліттями без особливої уваги. Вона нагадує, що навіть знайомі види можуть зберігати дані не гірше, ніж льодові керни чи зразки гірських порід.
Хвощі пропонують новий, біологічний спосіб відстеження кліматичних змін, які формували стародавні екосистеми. З подальшим вивченням ізотопних закономірностей у цих рослинах учені можуть знайти нові зв’язки між життям і атмосферою.
Це дослідження може зрештою змінити наше розуміння історії навколишнього середовища Землі — і допомогти підготуватися до кліматичних викликів майбутнього. Дослідження опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Джерело: portaltele.com.ua