اولین جنگل کره زمین چه زمانی به وجود آمد و چگونه است؟

جنگل ها مسیر طولانی ای را طی کرده اند تا به شکوه و عظمت امروزشان برسند. اما می دانید اولین جنگل کره زمین چه زمانی به وجود آمد و چگونه است؟

درختان نیز مانند هر موجود زنده دیگری در طبیعت، روزی متولد شده اند. پس از شکل گیری نخستین گیاهان روی خشکی، میلیون ها سال طول کشید تا نخستین جنگل کره زمین تکامل پیدا کند. شکل گیری جنگل، پیش نیازهای متعددی داشت که در ادامه به آن ها می پردازیم.

جنگل های باشکوهی مثل جنگل های استوایی یا درختان سرخ کالیفرنیا ممکن است بی نهایت به نظر برسند؛ ولی حتی این جنگل ها هم مانند سایر اکوسیستم ها روزی متولد شده اند. اولین گیاهان در حدود ۴۷۰ میلیون سال پیش در خشکی شکل گرفتند؛ اما درختان تقریباً تا ۳۹۰ میلیون سال پیش وجود نداشتند.

کریس بری، دیرینه گیاه شناس در دانشگاه کاردیف بریتانیا گفت: در فاصله بین شکل گیری اولین گیاهان تا اولین درختان، حیات گیاهی به آرامی در حال فراهم کردن پیش نیازهای ژنتیکی مورد نیاز برای ایجاد درختان بود، درختانی که سپس از سایر گیاهان سبقت گرفتند.

در سال ۲۰۱۹ بری و همکارانش در مجله current biology از کشف اولین جنگل کره زمین خبر دادند. این جنگل که در نزدیکی شهر کایرو نیویورک کشف شد، نشان داد که چوب، ریشه و برگ درختان، بسیار زودتر از آنچه قبلا گمان می رفته ظاهر شده اند.

در تصویر زیر مردی را می بینید که بر اساس حلقه های درخت بریده شده، سن درخت را تخمین می زند.

ظاهراً زمین کایرو ریشه فسیل شده درختان باستانی را حفظ کرده است و بر این اساس مشخص می شود که درختان در کجا قرار داشته اند. بری گفت: ما فسیل خود درختان را نمی بینیم؛ اما بر اساس فسیل ریشه آن ها نقشه فرضی ای از مکان دقیق درختان می بینیم و بنابراین با اکولوژی این جنگل آشنا می شویم.

بر اساس گزارشی از دانشگاه بینگهامتون در شهر نیویورک، این نقشه فسیلی، آرکیاپتریس را نشان می دهد. آرکیاپتریس یک گیاه باستانی دارای ریشه های چوبی بزرگ، شاخه های چوبی و برگ، همانند درختان امروزی است. مجله ساینس (science) گزارش داد که گیاه آرکیاپتریسی که پیش از این کشف شده بود، شکل گیری گیاهان را ۲۰ میلیون سال دیرتر نشان می داد.

بری معتقد است که توسعه اولین جنگل کره زمین بستگی به تکامل پیش نیازهایی داشت. او همچنین باور دارد که آناتومی های فراهم کننده انشعاب پیچیده درختان، زمانی به دست آمدند که گیاهان، ابزار ژنتیکی برای ساخت درختان را تکامل دادند. سیستم های انشعاب اولیه در دوره سیلورین توسعه یافتند؛ اما اولین ریشه ها در دوره بعدی، یعنی دوره دونین اولیه ایجاد شدند. بعد از این اتفاق مزایای بسیاری مثل قد کشیدن برای جذب نور بیشتر به درختان اضافه شد.

مگافیل ها یعنی برگ های درختان که مشخصه آنها رگبرگ های منشعب است، می توانند بسیار بیشتر از نمونه های قدیمی تر خود رشد کنند و بنابراین میتوانند نور بیشتری از خورشید جذب کنند. طبق یک مطالعه در سال ۲۰۰۱ و در مجله nature، مگافیل ها اولین بار در حدود ۳۹۰ میلیون سال پیش ظاهر شدند؛ اما کوچک بودند و در ۳۰ میلیون سال بعد، یعنی پایان دوره دونین گسترش یافتند.

این تاخیر در رشد مگافیل ها به این دلیل رخ داد که سطح بالای کربن دی اکسید، زمین را برای برگ ها بسیار داغ می کرد. در این صورت آن ها نور زیادی از خورشید جذب می کردند و بیش از حد گرم می شدند. بعدها با کاهش شدید کربن دی اکسید در دوره دونین، کره زمین خنک شد و مگافیل ها توانستند روزنه های بیشتری در خود جای دهند تا کربن دی اکسید بیشتری دریافت کنند. شکل گیری این برگ ها به تکامل جنگل ها کمک بزرگی کرد.