Ископаемое семя раскрывает климатические закономерности ледникового периода
Ученые La Brea Tar Pits идентифицировали ранее неизвестный вид можжевельника как Juniperus scopulorum, широко известный как можжевельник Скалистых гор. Успешная идентификация, наряду с первым в истории радиоуглеродным датированием этих ископаемых растений в Южной Калифорнии, расширяет наши возможности отслеживания прошлых изменений окружающей среды и подчеркивает уязвимость можжевельников и среды, которую они формируют, перед лицом современных изменений климата.
Исследование, опубликованное в журнале New Phytologist, раскрывает ключевой вывод для понимания вымирания мегафауны в районе Смоляных карьеров и лучшего понимания нашего собственного климатического будущего.
Мамонты и саблезубые кошки, которые формируют наше представление о ледниковом периоде Лос-Анджелеса, паслись и охотились в можжевеловых лесах. Можжевельники были не просто источником пищи для гигантских травоядных, они были ключевыми кустарниками в регионе, в свою очередь, формируя ландшафт в течение по крайней мере 47 000 лет, прежде чем полностью исчезли из региона в том же вымирании, которое уничтожило большую часть мегафауны.
Исследователи давно знали, что в Tar Pits встречаются два разных вида можжевельника — крупносемянный J. californica (можжевельник калифорнийский) и мелкосемянный таинственный можжевельник. Обладая различной устойчивостью к температуре и засухе, ископаемые можжевельники играют важную роль в понимании меняющегося климата последнего ледникового периода и того, как можжевельники могут выжить в нашем климатическом будущем, но идентичность таинственного семени оставалась неопределенной — до сих пор.
«Мы решили идентифицировать этот загадочный можжевельник, и в процессе мы обнаружили ряд интересных вещей», — говорит ведущий автор исследования Джесси Джордж из La Brea Tar Pits. «Во-первых, мы идентифицировали этот можжевельник как можжевельник Скалистых гор, и это один из самых экстремальных примеров растения, вымирающего локально. Сегодня его нет нигде в Калифорнии».
В рамках исследования Джордж и другие учене Tar Pits провели радиоуглеродное датирование двух видов можжевельника, что привело ко второму интересному открытию.
«В процессе радиоуглеродного датирования этих видов можжевельника мы обнаружили действительно интересную закономерность взаимного присутствия — либо только калифорнийского можжевельника, либо только можжевельника Скалистых гор», — говорят исследователи.
Поскольку каждое растение выживает в определенных условиях, его присутствие действует как косвенный показатель климата. Джордж и ее коллеги обнаружили, что этот танец между двумя можжевельниками совпал с длительными периодами засухи и теплой, сухой погоды, которые в противном случае были бы скрыты в летописи окаменелостей.
«Калифорнийский можжевельник — гораздо более засухоустойчивый вид. Он гораздо лучше переносит дефицит влаги, чем можжевельник Скалистых гор», — говорит Джордж. «Благодаря этим чередующимся появлениям двух видов из Tar Pits у нас есть действительно захватывающая летопись засушливости и засухи, которая ранее не была обнаружена».
Небольшой размер неизвестного семени можжевельника — примерно такого же размера, как лоб Линкольна на пенни — сделал его сложным предметом, особенно с учетом того, что ДНК еще не была извлечена из окаменелостей Tar Pits. Вместо этого Джордж сравнил структуру семян с другими видами можжевельника — единственный способ раскрыть его идентичность. Это потребовало кропотливого сравнения с использованием передовой микроскопии, анализа изображений и моделирования распределения видов (SDM), пока команда не достигла окончательного ответа.
Хотя климат определенно сыграл свою роль в их локальном вымирании, команда считает, что пожары, устроенные людьми, также могли внести свой вклад, как в случае с этими культовыми гигантскими млекопитающими. В более жарком, сухом климате даже растения, хорошо приспособленные к засухе, не могли пережить дополнительный стресс от человеческих пожаров. Это особенно актуально для растений, которые не приспособлены к лесным пожарам — в отличие от многих других видов хвойных, можжевельник плохо переносит выживание или повторный рост после пожаров. Это открытие подчеркивает угрозу, с которой можжевельник продолжает сталкиваться из-за изменения климата, вызванного деятельностью человека, и может послужить основой для дальнейших усилий по сохранению.
«Сегодня мы наблюдаем действительно резкое сокращение этих деревьев на юго-западе из-за потепления температур и увеличения лесных пожаров, вызванных современным изменением климата. Поэтому прямая запись того, как это могло произойти в прошлом, какие факторы были задействованы и где проходили эти границы, невероятно важна», — говорит Джордж. «Это дает нам лучшую основу для понимания базового уровня климата и окружающей среды, чтобы контекстуализировать изменения в другой растительной жизни и фауне, которые мы видим в эти периоды значительных изменений в прошлом. По мере того, как наша способность точно датировать окаменелости улучшается, более качественная и подробная информация раскрывается из древней жизни в Ла-Бреа».
Обсудим?
Смотрите также:
