Dinozorları yok eden dev bir asteroit, modern yağmur ormanlarının yükselişine nasıl yol açtı?

Yaklaşık 66 milyon yıl önce, büyük bir asteroit, şu anda Yucatan olarak bilinen şeyle çarpıştı ve Dünya’yı karanlığa sürükledi. Etki, tropikal yağmur ormanlarını dönüştürerek çiçeklere yol açtı.

Günümüzde tropikal yağmur ormanları, biyolojik çeşitlilik için bir sıcak nokta ve dünyanın iklim sistemlerinde önemli bir rol oynuyor. Bugün yeni bir çalışma yayınlandı Bilim Modern yağmur ormanlarının kökenlerine ışık tutuyor ve bilim insanlarının yağmur ormanlarının geleceğin hızla değişen iklimine nasıl tepki vereceğini anlamalarına yardımcı olabilir.

Smithsonian Tropikal Araştırma Enstitüsü’ndeki (STRI) araştırmacılar tarafından yürütülen çalışma, 66 milyon yıl önce dinozorların saltanatını sona erdiren asteroit çarpışmasının, şu anda Kolombiya olan bölgede bitkilerin% 45’inin yok olmasına neden olduğunu gösterdi. Modern tropikal yağmur ormanlarında çiçekli bitkilerin hükümdarlığı.

Eğrelti otlarıyla dolu ormanlardan çiçeklerle dolu ormanlara: Bitkiler, polenleri (çoğunlukla bitkilerin erkek spermlerini) diğer çiçeklere taşıyan böcekler için şekerli ödüller içeren çekici çiçekler üretmeye ve bitkilerin üremesine yardımcı olmaya başladılar. Bu strateji o kadar başarılıydı ki çiçekli bitkiler tropikal ormanları ve dünyayı ele geçirdi. Kredi: Hesse Tempo. Un viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Alexander von Humboldt Enstitüsü ve Smithsonian Tropikal Araştırma Enstitüsü. Banco de Imágenes (BIA), Instituto Alexander von Humboldt.

Kolombiya’daki STRI ve Del Rosario Üniversitesi’nde kıdemli yazar ve doktora sonrası araştırmacı Monica Carvallo, “Chicxulub etkisi gibi şiddetli çevresel bozulmadan sonra tropikal yağmur ormanlarının nasıl değiştiğini merak ettik, bu yüzden tropikal bitki fosillerini aradık” dedi. “Ekibimiz, çarpışmadan önce ve sonra 50.000’den fazla fosil polen kaydını ve 6.000’den fazla yaprak fosili inceledi.”

125 ila 100 milyon yıl önce, dinozorlar çağında, şu anda Kolombiya olan yerlerin çoğu, kozalaklı ve eğrelti otlarının hakim olduğu ormanlarla kaplıydı. Kredi: Hesse Tempo. Un viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Alexander von Humboldt Enstitüsü ve Smithsonian Tropikal Araştırma Enstitüsü. Banco de Imágenes (BIA), Instituto Alexander von Humboldt.

Orta ve Güney Amerika’da jeologlar, şiddetli yağmurlardan önce yolları ve mayınları keserek ve ormanı tekrar saklayarak açığa çıkan fosilleri bulmaya çalışıyorlar. Bu çalışmadan önce, bu yok oluşun şu anda Amerikan tropiklerine hakim olan çiçekli bitkilerin gelişimi üzerindeki etkisi hakkında çok az şey biliniyordu.

STRI ve ekibi için çalışan bir paleontolog olan Carlos Jaramillo, çoğu Kolombiyalı olan çoğu STRI meslektaşları, Kolombiya’daki kaya çıkıntıları ve petrol arama çekirdeklerinin de dahil olduğu 39 bölgedeki polenleri inceleyerek, öncesinden ve sonrasından büyük bir bölgesel orman resmi çizdi. etki. Etki kayalarından daha yaşlı olan polen ve mikroplar, yağmur ormanlarına eğrelti otları ve çiçekli bitkiler hâkim olduğunu göstermektedir. Noel’de süpermarketlerde satılan (Araucariaceae) Kauri çamı ve Norfolk Adası çamı gibi kozalaklı ağaçlar yaygındı ve dinozor izlerinin üzerine gölge düşürdü. Çarpışmadan sonra, iğne yapraklılar Yeni Dünya’nın tropik bölgelerinden neredeyse tamamen kayboldu ve çiçekli bitkiler devraldı. Bitki çeşitliliği, etkiden sonra yaklaşık 10 milyon yıl boyunca iyileşmedi.

Asteroit Meksika ile çarpıştıktan sonra, çarpışma öncesi bitkilerin neredeyse yarısı soyu tükendi. Çarpışmadan sonra, çiçekli bitkiler modern tropikal ormanlara hakim olur. Kredi: Hace Tiempo. Un viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Alexander von Humboldt Enstitüsü ve Smithsonian Tropikal Araştırma Enstitüsü. Banco de Imágenes (BIA), Instituto Alexander von Humboldt.

Yaprak fosilleri, ekibe geçmiş iklim ve yerel çevre hakkında çok şey anlattı. Chicago Botanik Bahçesi’ndeki Negaunee Koruma Bilimi ve Çalışma Enstitüsü’nde doktora sonrası araştırmacı olan Carvalho ve Fabiani Herrera, 6.000’den fazla örnek üzerinde çalışmayı yönetti. Ekip, Smithsonian Enstitüsü’nün Ulusal Doğa Tarihi Müzesi’nde ve diğerlerinde Scott Wing ile birlikte çalışarak, önceden etkilenen tropikal orman ağaçlarının aralıklarla yerleştirildiğine ve ışığın orman tabanına ulaşmasına izin verdiğine dair kanıt buldu. Çarpışmadan sonraki 10 milyon yıl içinde, bugün bulunanlar gibi bazı tropikal ormanlar yoğunlaştı; yapraklar ve sarmaşıklar, aşağıdaki küçük ağaçların, çalıların ve otsu bitkilerin üzerinde derin bir gölge oluşturdu. Daha az çiçekli bitki ile çarpma öncesi ormanlarda noktalı gölgelikler, atmosfere milyonlarca yıl sonra ortaya çıkanlardan daha az toprak suyu taşıdı.

“Tamamen yağmur yağıyordu kireçliCarvalho, ancak ormanların farklı işlediğini söyledi.

Modern Bogota, deniz seviyesinden yaklaşık 3.000 metre (9.000 fit) yükseklikte bir And şehridir. Ancak Paleosen’de (asteroid çarpışmasından 10 milyon yıl sonra) tropikal ormanlarla kaplıydı. Bogota yakınlarında toplanan fosil yapraklarındaki böcek hasarı, araştırmacılara, darbeden sonra seçici böceklerin (yalnızca belirli bir türü yiyen böcekler) daha az yaygın hale geldiğini ve birçok farklı bitkiyi yiyebilen daha geniş tadı olan böceklerle değiştirildiğini söylüyor. Kredi: Hesse Tempo. Un viaje paleontologico ilustrado por Colombia. Alexander von Humboldt Enstitüsü ve Smithsonian Tropikal Araştırma Enstitüsü. Banco de Imágenes (BIA), Instituto Alexander von Humboldt.

Ekip, nesli tükenme olayından önce baklagil ağaçlarına dair hiçbir kanıt bulamadı, ancak bundan sonra baklagillerin büyük bir çeşitliliği ve bolluğu vardı. Günümüzde baklagiller tropikal yağmur ormanlarında baskın bir ailedir ve bakterilerle birlikte havadan nitrojen alarak onu toprak için gübreye dönüştürürler. Baklagillerin yüksekliği azot döngüsü üzerinde önemli bir etkiye sahipti.

Carvallo ayrıca yaprak fosillerindeki böcek hasarını incelemek için Smithsonian Enstitüsü’nün Ulusal Doğa Tarihi Müzesi’nde Conrad Labandera ile birlikte çalıştı.

66 ila 100 milyon yıl önce, çiçekli bitkiler deniz seviyesindeki bataklıklarda ve bugün And Dağları’nın bulunduğu ova ormanlarında çeşitlenmeye başladı. Kredi: Uzun zaman önce. Kolombiya’da resimli bir paleontoloji gezisi. Alexander von Humboldt Enstitüsü ve Smithsonian Tropikal Araştırma Enstitüsü. Görüntü Bankası (BIA), Alexander von Humboldt Enstitüsü.

Labandeira, “Tropikal bir ormandaki besin yapısının temeli olan tek bir yaprağın mikrokozmosunda veya botanik topluluğunun bir uzantısında bitkilere böcek zararını ortaya çıkarabilir” dedi. “Besin zincirinde – nihayetinde boalar, kartallar ve jaguarlara – giden bitki dokusu kütlesindeki enerji, iskeleti oluşturan ve çiğneyen, delip emen ve safra kesesine giden ve bitki dokularından taşınan böceklerle başlar. . Bu tüketici besin zincirinin kanıtı çeşitli şekillerde başlar. Böceklerin bitkiler için tükettiği yoğun ve parlak. “

Carvalho, “Etkiden önce, farklı bitki türlerinin farklı zararlara sahip olduğunu görüyoruz: besleme konukçuya özeldi,” dedi. “Çarpışmadan sonra hemen hemen her bitkide aynı tür hasarlar bulduk, bu da beslenmenin daha genel olduğu anlamına geliyor.”

Bu çalışma için kullanılan gruptan fosil kağıtları. Kolombiya, Bogota Formasyonundaki 58-60 yaşındaki yeni bir tropikal yağmur ormanından gelen böceklerle yoğun bir şekilde beslenen yapraklar. Bugün Spurge ailesi, ova tropikal yağmur ormanlarının en bol ve çeşitli ailelerinden biridir. Kredi: Monica Carvallo’dan.

Sonradan gelen etkiler, dinozorlar döneminin seyrek, çam bakımından zengin tropikal ormanlarını bugünün yağmur ormanlarına – orkidelerle damlayan sarı, mor ve pembe çiçeklerle bezenmiş uzun ağaçlar – nasıl dönüştürdü? Ekip, polen ve yapraklardan elde edilen kanıtlara dayanarak, değişiklik için tümü doğru olabilecek üç açıklama öneriyor. Bir fikir, dinozorların etki öncesi ormanları besleyerek ve manzara boyunca hareket ederek açık tutmasıdır. İkinci açıklama, külün tropik kuşak boyunca döllenmiş toprağın etkisinden düşmesi ve daha hızlı büyüyen çiçekli bitkilere bir avantaj sağlamasıdır. Üçüncü açıklama, iğne yapraklı türlerin tercihli olarak yok olmasının çiçekli bitkilerin tropik bölgelere hakim olması için bir fırsat yaratmasıdır.

“Çalışmamız basit bir soruyu takip ediyor: Tropikal yağmur ormanları nasıl evrilir?” Carvalho söyledi. “Buradan çıkarılacak ders, hızlı karışıklıklarla – jeolojik olarak – tropikal ekosistemlerin sadece geri dönmediği, değiştirildikleri ve sürecin gerçekten uzun sürdüğü.”

Referans: Monica R Carvallo, Carlos Jaramillo, Felipe de la Bara, Dinari Caballero Rodriguez, Fabiani Herrera, Scott Wing, Benjamin L Turner, Carlos’un “Kretase Dönemi Sonunda Yok Olma ve Modern Tropikal Yağmur Ormanlarının Kökeni” D. Apollito, Millerlandy Romero-Baez, Paula Narvais, Camilla Martinez, Mauricio Gutierrez, Conrad Labandera, German Baiona, Milton Rueda, Manuel Baez Reyes, Dyron Cardenas, Alvaro Duque, James L. Crowley, Carlos Santos, 2 Nisan, Silvest 2021, Bilim.
DOI: 10.1126 / science.abf1969

Bu makalenin yazarları Panama, Del Rosario Bogota Üniversitesi, Kolombiya’daki STRI ile bağlantılıdır; Montpellier Üniversitesi, CNRS, EPHE, IRD, Fransa; Salamanca Üniversitesi, İspanya; Colombiano del Petroleo Enstitüsü, Bucaramanga, Kolombiya; Chicago Botanik Bahçesi; Ulusal Doğa Tarihi Müzesi, Washington, DC; Florida üniversitesi, Biz; Mato Grosso Federal Üniversitesi, Cuiaba, Brezilya; Exxon Mobil Corporation, Spring, Texas, Amerika Birleşik Devletleri; Bilimsel ve Teknolojik Merkez-CONICET, Mendoza, Arjantin; Şili Üniversitesi, Santiago; Maryland Üniversitesi, College Park, ABD; Capital Normal Üniversitesi, Pekin, Çin; Corporación Geológica Ares, Bogota, Kolombiya; Paleoflora Ltda. , Zapatoka, Kolombiya; Houston Üniversitesi, Teksas, ABD; Amazon Bilimsel Araştırma Enstitüsü, SINCHI, Leticia, Kolombiya; Kolombiya Ulusal Üniversitesi, Medellin, Kolombiya; Boise Eyalet Üniversitesi, Boise, Idaho, ABD; BP Exploration Co. Ltd. , İngiltere ; Ve Fribourg Üniversitesi, İsviçre.