Войти
Последовательность экосистемы после нарушения в форме папоротника шип. В палеонтологии, шип папоротника - это случай необычно высокого спор обилия папоротника в летопись окаменелостей, обычно сразу (в геологическом смысле) после вымирания. Считается, что шипы представляют собой значительное временное увеличение количества папоротников по сравнению с другими наземными растениями после исчезновения или истончения последних. Шипы папоротников тесно связаны с вымиранием мелового – палеогенового периода, хотя они были обнаружены в других точках времени и пространства, например, в триасе - юре граница. За пределами летописи окаменелостей наблюдались шипы папоротников в ответ на местные события вымирания, такие как извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году.
Вымирание исторически было вызвано массивными экологическими нарушениями, такими как удары метеоритов. Извержения вулканов также могут уничтожить местные экосистемы из-за пирокластических потоков и оползней, оставляя землю открытой для новой колонизации. Чтобы популяция могла восстановиться и процветать после такого события, она должна быть в состоянии переносить условия нарушенной окружающей среды. Папоротники обладают множеством характеристик, которые предрасполагают их к росту в этих условиях.
Растения обычно размножаются спорами или семенами, а это означает, что прорастает после стихийного бедствия. Но споры имеют преимущества перед семенами в условиях окружающей среды, возникших в результате стихийного бедствия. Их обычно производится в большем количестве, чем семян, и они меньше по размеру, что способствует разносу ветром. Хотя многие разносимые ветром пыльцы семенных растений меньше и рассеяны дальше, чем споры, пыльца не может прорасти в растение и должна попасть в восприимчивый цветок. Некоторым семенным растениям также требуется, чтобы животные рассеяли семена, которые могут отсутствовать после стихийного бедствия. Эти характеристики позволяют папоротникам быстро колонизировать область своими спорами.
Споры папоротника требуют света для прорастания. После серьезных нарушений, которые очищают или сокращают жизнь растений, земля будет получать достаточно солнечного света, который может способствовать прорастанию спор. Споры некоторых видов содержат хлорофилл, который ускоряет прорастание и может способствовать быстрой колонизации чистой почвы.
После извержения Эль-Чичон, папоротник Pityrogramma calomelanos регенерировал из корневищ, погребенных пеплом, даже несмотря на то, что листья растений были уничтожены. Корневища переносили воздействие тепла и серы из вулканического вещества. Их выживаемость предполагает устойчивость папоротников к суровым условиям окружающей среды, вызванным определенными видами бедствий, а регенерация корневища могла быть фактором восстановления папоротника после других событий.
Колючки папоротников следуют схеме экологической сукцессии. В прошлом и в наши дни папоротники считались первопроходцами. В конце концов, их численность на участке уменьшается по мере того, как другие растения, такие как голосеменные начинают расти.
Колосья папоротника не может появиться без папоротников, уже существующих в этом районе, поэтому всплески возникают в основном в регионах, где папоротники уже являются важной частью экосистемы. Во время вымирания мелово-палеогенового периода колос папоротника произошел в районе Новой Зеландии, где папоротники составляли 25% от численности растений до исчезновения. После события количество папоротников увеличилось до 90%.
Колосья доисторических папоротников можно обнаружить с помощью отбора проб осадка. Источники включают отложения, которые накапливались в озере со времени интересующего события, и осадочные породы, такие как песчаник. Поскольку осадок накапливается с течением времени и, таким образом, отображается наложение, слои можно назначать определенным временам. Концентрацию спор в слое можно сравнить с концентрацией в разное время и концентрацией других частиц, таких как пыльцевые зерна. Колос папоротника характеризуется внезапным увеличением количества спор папоротника после стихийного бедствия, что обычно сопровождается уменьшением количества других видов растений, на что указывает их пыльца. Со временем обилие папоротника уменьшится, отсюда и термин «шип», описывающий образец.
Современные шипы папоротника можно просто наблюдать напрямую, и это позволяет наблюдать факторы, способствующие шипу, которые иначе невозможно обнаружить, например, корневища, сохраняющиеся в золе.
Поскольку шипы папоротника обычно совпадают с определенными катастрофами, такими как удары метеоритов и извержения вулканов, их присутствие в летописи окаменелостей может указывать на эти события. Считается, что шип папоротника поддерживает удар метеорита как причину триасово-юрского вымирания, аналогичного тому, которое позже вызвало вымирание в конце мелового периода.
Колос папоротника последовал за колосом грибка после пермско-триасового вымирания (252 млн лет назад). Это наблюдалось в Австралии.
После триасово-юрского вымирания (201,3 млн лет назад) количество папоротников резко увеличилось, а семенных растений стало мало. Колос был обнаружен в восточной части Северной Америки и Европы.
Очень широко распространенный колос папоротника возник после мелового – палеогенового вымирания (66 млн лет назад). Шипы в основном наблюдались в Северной Америке, и только одно наблюдение за пределами континента в Японии.
Шипы папоротников сегодня часто наблюдаются после извержений вулканов. В районах, затронутых извержениями горы Сент-Хеленс (извержение горы Сент-Хеленс в 1980 г. | 18 мая 1980 г.) и Эль-Чичон (март-апрель 1982 г.), наблюдалась такая картина.
