У палеонтології, сплеск папороті (англ. fern spike) — період аномально великої концентрації спор папороті у викопному літописі, як правило, відразу (в геологічному сенсі) після масового вимирання. Вважається, що сплески являють собою значне, тимчасове збільшення чисельності папороті порівняно з іншими наземними рослинами після вимирання або порідіння останніх. Експансія папороті тісно асоціюється з крейдово-палеогеновим вимиранням, хоча вона спостерігалася і в інших точках часу та простору, наприклад, на межі тріасу та юри. За межами викопного віку сплески папороті також виникали у відповідь на локальні вимирання, такі як виверження вулкана Сент-Геленс 1980 року.
Причини
Історично масові вимирання були спричинені значними екологічними потрясіннями, такими як падіння метеоритів. Виверження вулканів також можуть знищувати місцеві екосистеми через пірокластичні потоки та зсуви, залишаючи землю голою для нової колонізації. Для того, щоб популяція могла відновитися і прогресувати після такої події, вона повинна бути здатною переносити умови понівеченого довкілля. Папороті притаманна ціла низка особливостей, які сприяють їхньому зростанню в таких умовах.
Характеристики спор
Рослини зазвичай розмножуються спорами або насінням, тобто саме вони проростають після катастрофи. Але спори мають переваги над насінням в умовах навколишнього середовища, створених катастрофою. Вони зазвичай виробляються в більшій кількості, ніж насіння, і менші за розміром, що полегшує їхнє розсіювання вітром. Хоча пилок багатьох насіннєвих рослин, що розноситься вітром, менший за розміром і розлітається далі, ніж спори, пилок не може прорости в рослину і повинен потрапити на квітку, що сприймає пилок. Деякі насіннєві рослини також потребують тварин для розсіювання свого насіння, яких може не бути після катастрофи. Ці переваги дозволяють папоротям швидко колонізувати територію своїми спорами.
Спори папороті потребують світла для проростання. Після значних порушень, які знищують або обмежують вегетацію, земля отримує достатньо сонячного світла, що може сприяти проростанню спор. Спори деяких видів містять хлорофіл, який прискорює проростання і може сприяти швидкій колонізації відкритого ґрунту.
Адаптація до навколишнього середовища
Після виверження Ель-Чичон папороть регенерувала з кореневищ, похованих під попелом, хоча листя рослин було знищено. Кореневища витримали вплив високої температури та сірки з вулканічного матеріалу. Їхнє виживання свідчить про стійкість папоротей до суворих умов навколишнього середовища, що накладаються певними видами катастроф, а регенерація кореневищ могла бути фактором у відновленні папоротей після інших екологічних потрясінь.
Екологія
Сплески папороті слідують принципу екологічної сукцесії. У минулому і в наш час папороті часто виступають у ролі піонерних видів. З часом їхня чисельність зменшується, оскільки починають рости інші рослини, такі як голонасінні.
Присутність спор
Папоротеві сплески не можуть виникати без уже існуючих на цій території папоротей, тому сплески відбуваються в першу чергу в регіонах, де папороті вже є значною частиною екосистеми. У часи крейдово-палеогенового вимирання папоротевий сплеск стався на території Нової Зеландії, де до вимирання папороті складали 25 % рослинного покриву. Після події чисельність папороті зросла до 90 %.
Виявлення
Доісторичні сплески папороті можна виявити, досліджуючи проби відкладів. Джерела включають осад, який накопичувався в озері після екологічного порушення та гірські породи, такі як пісковик. Оскільки седименти накопичуються з часом і, таким чином, демонструють накладання, шари можуть бути віднесені до певних періодів часу. Концентрацію спор у шарі можна порівняти з рівнем їхньої концентрації в інші періоди часу, а також з концентрацією інших частинок, таких як пилкові зерна. Сплеск папороті характеризується раптовим зростанням концентрації спор папороті після катастрофи, що, як правило, супроводжується зменшенням інших видів рослин, на що вказує їхній пилок. Зрештою, чисельність папороті зменшується, звідси й термін «сплеск», що описує цю закономірність.
Сучасні сплески папороті можна спостерігати безпосередньо, і це дозволяє виявити фактори, що сприяють сплеску, які інакше виявити неможливо, наприклад, кореневища, що збереглися в попелі.
Значення
Оскільки сплески папороті зазвичай супроводжують певні катастрофи, такі як падіння метеоритів і виверження вулканів, їхня присутність у викопному літописі може вказувати на ці події. Вважається, що прирости папороті можуть свідчити про падіння метеорита як причину тріасово-юрського вимирання, подібного до того, що пізніше спричинив вимирання наприкінці крейдового періоду.
Відомі випадки
- Після пермсько-тріасового вимирання (252 млн років тому) сплеск папороті послідував за сплеском грибів. Він спостерігався в Австралії.
- Після тріасово-юрського вимирання (201,3 млн років тому) чисельність папоротей різко зросла, а насіннєвих рослин зменшилась. Цей сплеск був виявлений на сході Північної Америки та Європи.
- Після крейдово-палеогенового вимирання (66 млн р. т.) стався масштабний сплеск папороті, який спостерігався переважно в Північній Америці, і лише в одному випадку за межами континенту — в Японії.
- Експансія папороті сьогодні часто спостерігаються після вивержень вулканів. Території, що постраждали від вивержень вулканів Сент-Геленс (18 травня 1980 року) та Ель-Чичон (березень-квітень 1982 року), демонстрували такий патерн.
Див. також
Примітки
- Schultz, Peter H.; D'Hondt, Steven (1996). Cretaceous-Tertiary (Chicxulub) impact angle and its consequences. Geology (англ.). 24 (11): 963. doi:10.1130/0091-7613(1996)024<0963:CTCIAA>2.3.CO;2. ISSN 0091-7613.
- Vajda, Vivi; Raine, J. Ian; Hollis, Christopher J. (23 листопада 2001). Indication of Global Deforestation at the Cretaceous-Tertiary Boundary by New Zealand Fern Spike. Science (англ.). 294 (5547): 1700—1702. doi:10.1126/science.1064706. ISSN 0036-8075.
- Fowell, S.J; Olsen, P.E (1993-07). Time calibration of Triassic/Jurassic microfloral turnover, eastern North America. Tectonophysics (англ.). 222 (3-4): 361—369. doi:10.1016/0040-1951(93)90359-R.
- Olsen, P. E.; Kent, D. V.; Sues, H.-D.; Koeberl, C.; Huber, H.; Montanari, A.; Rainforth, E. C.; Fowell, S. J.; Szajna, M. J. (17 травня 2002). Ascent of Dinosaurs Linked to an Iridium Anomaly at the Triassic-Jurassic Boundary. Science (англ.). 296 (5571): 1305—1307. doi:10.1126/science.1065522. ISSN 0036-8075.
- Adams, Jonathan (2009). Species Richness: Patterns in the Diversity of Life. Environmental Sciences. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. с. 125. ISBN .
- Spicer, Robert A.; Burnham, Robyn J.; Grant, Paul; Glicken, Harry (1985). Pityrogramma calomelanos, the Primary, Post-Eruption Colonizer of Volcán Chichonal, Chiapas, Mexico. American Fern Journal. 75 (1): 1—5. doi:10.2307/1546571. ISSN 0002-8444. JSTOR 1546571.
- Raynor, Gilbert S.; Ogden, Eugene C.; Hayes, Janet V. (1976). Dispersion of Fern Spores into and Within a Forest. Rhodora. 78 (815): 473—487. ISSN 0035-4902. JSTOR 23311224.
- Gantt, Elisabeth; Arnott, Howard J. (1965-01). Spore Germination and Development of the Young Gametophyte of the Ostrich Fern (Matteuccia struthiopteris). American Journal of Botany (англ.). 52 (1): 82—94. doi:10.1002/j.1537-2197.1965.tb06760.x. ISSN 0002-9122. Процитовано 13 листопада 2024.
- Lloyd, Robert M.; Klekowski, Edward J. (1970-12). Spore Germination and Viability in Pteridophyta: Evolutionary Significance of Chlorophyllous Spores. Biotropica. 2 (2): 129. doi:10.2307/2989770.
- Berry, Keith (2023-02). Can the initial phase of the K/Pg boundary fern spike be reconciled with contemporary models of the Chicxulub impact? New insights from the birthplace of the fern spike concept. Review of Palaeobotany and Palynology (англ.). 309: 104824. doi:10.1016/j.revpalbo.2022.104824.
- Retallack, G. J. (6 січня 1995). Permian-Triassic Life Crisis on Land. Science (англ.). 267 (5194): 77—80. doi:10.1126/science.267.5194.77. ISSN 0036-8075.
- van de Schootbrugge, B.; Quan, T. M.; Lindström, S.; Püttmann, W.; Heunisch, C.; Pross, J.; Fiebig, J.; Petschick, R.; Röhling, H.-G. (2009-08). Floral changes across the Triassic/Jurassic boundary linked to flood basalt volcanism. Nature Geoscience (англ.). 2 (8): 589—594. doi:10.1038/ngeo577. ISSN 1752-0894.
Посилання
- Різниця у віці між українським і мексиканським кратерами — кілька тисяч років. Географіка (укр.). 5 вересня 2010. Процитовано 13 листопада 2024.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U paleontologiyi splesk paporoti angl fern spike period anomalno velikoyi koncentraciyi spor paporoti u vikopnomu litopisi yak pravilo vidrazu v geologichnomu sensi pislya masovogo vimirannya Vvazhayetsya sho spleski yavlyayut soboyu znachne timchasove zbilshennya chiselnosti paporoti porivnyano z inshimi nazemnimi roslinami pislya vimirannya abo poridinnya ostannih Ekspansiya paporoti tisno asociyuyetsya z krejdovo paleogenovim vimirannyam hocha vona sposterigalasya i v inshih tochkah chasu ta prostoru napriklad na mezhi triasu ta yuri Za mezhami vikopnogo viku spleski paporoti takozh vinikali u vidpovid na lokalni vimirannya taki yak viverzhennya vulkana Sent Gelens 1980 roku Vidnovlennya ekosistemi pislya poshkodzhennya u formi paporotevogo spleskuPrichiniIstorichno masovi vimirannya buli sprichineni znachnimi ekologichnimi potryasinnyami takimi yak padinnya meteoritiv Viverzhennya vulkaniv takozh mozhut znishuvati miscevi ekosistemi cherez piroklastichni potoki ta zsuvi zalishayuchi zemlyu goloyu dlya novoyi kolonizaciyi Dlya togo shob populyaciya mogla vidnovitisya i progresuvati pislya takoyi podiyi vona povinna buti zdatnoyu perenositi umovi ponivechenogo dovkillya Paporoti pritamanna cila nizka osoblivostej yaki spriyayut yihnomu zrostannyu v takih umovah Harakteristiki spor Roslini zazvichaj rozmnozhuyutsya sporami abo nasinnyam tobto same voni prorostayut pislya katastrofi Ale spori mayut perevagi nad nasinnyam v umovah navkolishnogo seredovisha stvorenih katastrofoyu Voni zazvichaj viroblyayutsya v bilshij kilkosti nizh nasinnya i menshi za rozmirom sho polegshuye yihnye rozsiyuvannya vitrom Hocha pilok bagatoh nasinnyevih roslin sho roznositsya vitrom menshij za rozmirom i rozlitayetsya dali nizh spori pilok ne mozhe prorosti v roslinu i povinen potrapiti na kvitku sho sprijmaye pilok Deyaki nasinnyevi roslini takozh potrebuyut tvarin dlya rozsiyuvannya svogo nasinnya yakih mozhe ne buti pislya katastrofi Ci perevagi dozvolyayut paporotyam shvidko kolonizuvati teritoriyu svoyimi sporami Spori paporoti potrebuyut svitla dlya prorostannya Pislya znachnih porushen yaki znishuyut abo obmezhuyut vegetaciyu zemlya otrimuye dostatno sonyachnogo svitla sho mozhe spriyati prorostannyu spor Spori deyakih vidiv mistyat hlorofil yakij priskoryuye prorostannya i mozhe spriyati shvidkij kolonizaciyi vidkritogo gruntu Adaptaciya do navkolishnogo seredovisha Pislya viverzhennya El Chichon paporot regeneruvala z korenevish pohovanih pid popelom hocha listya roslin bulo znisheno Korenevisha vitrimali vpliv visokoyi temperaturi ta sirki z vulkanichnogo materialu Yihnye vizhivannya svidchit pro stijkist paporotej do suvorih umov navkolishnogo seredovisha sho nakladayutsya pevnimi vidami katastrof a regeneraciya korenevish mogla buti faktorom u vidnovlenni paporotej pislya inshih ekologichnih potryasin Ekologiya Spleski paporoti sliduyut principu ekologichnoyi sukcesiyi U minulomu i v nash chas paporoti chasto vistupayut u roli pionernih vidiv Z chasom yihnya chiselnist zmenshuyetsya oskilki pochinayut rosti inshi roslini taki yak golonasinni Prisutnist spor Paporotevi spleski ne mozhut vinikati bez uzhe isnuyuchih na cij teritoriyi paporotej tomu spleski vidbuvayutsya v pershu chergu v regionah de paporoti vzhe ye znachnoyu chastinoyu ekosistemi U chasi krejdovo paleogenovogo vimirannya paporotevij splesk stavsya na teritoriyi Novoyi Zelandiyi de do vimirannya paporoti skladali 25 roslinnogo pokrivu Pislya podiyi chiselnist paporoti zrosla do 90 ViyavlennyaDoistorichni spleski paporoti mozhna viyaviti doslidzhuyuchi probi vidkladiv Dzherela vklyuchayut osad yakij nakopichuvavsya v ozeri pislya ekologichnogo porushennya ta girski porodi taki yak piskovik Oskilki sedimenti nakopichuyutsya z chasom i takim chinom demonstruyut nakladannya shari mozhut buti vidneseni do pevnih periodiv chasu Koncentraciyu spor u shari mozhna porivnyati z rivnem yihnoyi koncentraciyi v inshi periodi chasu a takozh z koncentraciyeyu inshih chastinok takih yak pilkovi zerna Splesk paporoti harakterizuyetsya raptovim zrostannyam koncentraciyi spor paporoti pislya katastrofi sho yak pravilo suprovodzhuyetsya zmenshennyam inshih vidiv roslin na sho vkazuye yihnij pilok Zreshtoyu chiselnist paporoti zmenshuyetsya zvidsi j termin splesk sho opisuye cyu zakonomirnist Suchasni spleski paporoti mozhna sposterigati bezposeredno i ce dozvolyaye viyaviti faktori sho spriyayut splesku yaki inakshe viyaviti nemozhlivo napriklad korenevisha sho zbereglisya v popeli ZnachennyaOskilki spleski paporoti zazvichaj suprovodzhuyut pevni katastrofi taki yak padinnya meteoritiv i viverzhennya vulkaniv yihnya prisutnist u vikopnomu litopisi mozhe vkazuvati na ci podiyi Vvazhayetsya sho prirosti paporoti mozhut svidchiti pro padinnya meteorita yak prichinu triasovo yurskogo vimirannya podibnogo do togo sho piznishe sprichiniv vimirannya naprikinci krejdovogo periodu Vidomi vipadkiPislya permsko triasovogo vimirannya 252 mln rokiv tomu splesk paporoti posliduvav za spleskom gribiv Vin sposterigavsya v Avstraliyi Pislya triasovo yurskogo vimirannya 201 3 mln rokiv tomu chiselnist paporotej rizko zrosla a nasinnyevih roslin zmenshilas Cej splesk buv viyavlenij na shodi Pivnichnoyi Ameriki ta Yevropi Pislya krejdovo paleogenovogo vimirannya 66 mln r t stavsya masshtabnij splesk paporoti yakij sposterigavsya perevazhno v Pivnichnij Americi i lishe v odnomu vipadku za mezhami kontinentu v Yaponiyi Ekspansiya paporoti sogodni chasto sposterigayutsya pislya viverzhen vulkaniv Teritoriyi sho postrazhdali vid viverzhen vulkaniv Sent Gelens 18 travnya 1980 roku ta El Chichon berezen kviten 1982 roku demonstruvali takij patern Div takozhPionerni vidi Paleoekologiya SukcesiyaPrimitkiSchultz Peter H D Hondt Steven 1996 Cretaceous Tertiary Chicxulub impact angle and its consequences Geology angl 24 11 963 doi 10 1130 0091 7613 1996 024 lt 0963 CTCIAA gt 2 3 CO 2 ISSN 0091 7613 Vajda Vivi Raine J Ian Hollis Christopher J 23 listopada 2001 Indication of Global Deforestation at the Cretaceous Tertiary Boundary by New Zealand Fern Spike Science angl 294 5547 1700 1702 doi 10 1126 science 1064706 ISSN 0036 8075 Fowell S J Olsen P E 1993 07 Time calibration of Triassic Jurassic microfloral turnover eastern North America Tectonophysics angl 222 3 4 361 369 doi 10 1016 0040 1951 93 90359 R Olsen P E Kent D V Sues H D Koeberl C Huber H Montanari A Rainforth E C Fowell S J Szajna M J 17 travnya 2002 Ascent of Dinosaurs Linked to an Iridium Anomaly at the Triassic Jurassic Boundary Science angl 296 5571 1305 1307 doi 10 1126 science 1065522 ISSN 0036 8075 Adams Jonathan 2009 Species Richness Patterns in the Diversity of Life Environmental Sciences Springer Verlag Berlin Heidelberg s 125 ISBN 9783540742784 Spicer Robert A Burnham Robyn J Grant Paul Glicken Harry 1985 Pityrogramma calomelanos the Primary Post Eruption Colonizer of Volcan Chichonal Chiapas Mexico American Fern Journal 75 1 1 5 doi 10 2307 1546571 ISSN 0002 8444 JSTOR 1546571 Raynor Gilbert S Ogden Eugene C Hayes Janet V 1976 Dispersion of Fern Spores into and Within a Forest Rhodora 78 815 473 487 ISSN 0035 4902 JSTOR 23311224 Gantt Elisabeth Arnott Howard J 1965 01 Spore Germination and Development of the Young Gametophyte of the Ostrich Fern Matteuccia struthiopteris American Journal of Botany angl 52 1 82 94 doi 10 1002 j 1537 2197 1965 tb06760 x ISSN 0002 9122 Procitovano 13 listopada 2024 Lloyd Robert M Klekowski Edward J 1970 12 Spore Germination and Viability in Pteridophyta Evolutionary Significance of Chlorophyllous Spores Biotropica 2 2 129 doi 10 2307 2989770 Berry Keith 2023 02 Can the initial phase of the K Pg boundary fern spike be reconciled with contemporary models of the Chicxulub impact New insights from the birthplace of the fern spike concept Review of Palaeobotany and Palynology angl 309 104824 doi 10 1016 j revpalbo 2022 104824 Retallack G J 6 sichnya 1995 Permian Triassic Life Crisis on Land Science angl 267 5194 77 80 doi 10 1126 science 267 5194 77 ISSN 0036 8075 van de Schootbrugge B Quan T M Lindstrom S Puttmann W Heunisch C Pross J Fiebig J Petschick R Rohling H G 2009 08 Floral changes across the Triassic Jurassic boundary linked to flood basalt volcanism Nature Geoscience angl 2 8 589 594 doi 10 1038 ngeo577 ISSN 1752 0894 PosilannyaRiznicya u vici mizh ukrayinskim i meksikanskim kraterami kilka tisyach rokiv Geografika ukr 5 veresnya 2010 Procitovano 13 listopada 2024