Жерде ағаштардан да биік алып саңырауқұлақтар болды

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Палеозой дәуірінің басында құрлықта жануарлар мен өсімдіктер емес, алпауыт саңырауқұлақтар басым болды. Дәл осылар құрлықтарды тіршілікпен өзгертуді бастап, жарты миллиардқа жуық жылдан кейін әлемді бүгінгідей халыққа айналдырды.

Шамамен 420 миллион жыл бұрын жердің ең үлкен тұрғындары өсімдіктер немесе тіпті жануарлар емес, біртүрлі организмдер - прототаксит болды. Олардың денелері бағандарға немесе ұзартылған конустарға ұқсайды, диаметрі бір метрге дейін және биіктігі сегізге дейін көтеріліп, биік мүк қопаларына ұқсайтын қарабайыр өсімдіктердің «ормандарынан» жоғары көтерілді.

Көптеген омыртқасыздар прототакситтердің «діңдерінен» пана тапты, ал жасыл балдырлар жер бетіне қоныстанды. Ғалымдар палеозой дәуірінің қазба қалдықтарынан тапқан бұл ерекше жаратылыстар бір жарым ғасыр бойы толық құпия болып қала берді. Тек ХХІ ғасырдың басында ғана алып прототакситтердің … саңырауқұлақтар екені белгілі болды.

Бұрынғылардың тарихқа дейінгі тарихы

Еске салайық, жер тарихындағы қазіргі (кайнозой) дәуірі құрлықта қылқан жапырақтылар мен бауырымен жорғалаушылар, соның ішінде динозаврлар үстемдік еткен «орта өмір» дәуірі – мезозой дәуірінен бұрын болған. Ол шамамен 250 миллион жыл бұрын пермьдік жойылумен басталды, ол өз кезегінде палеозой дәуірін - «ежелгі өмірді» аяқтады.

Дәл палеозойда жануарлардың қазіргі заманғы түрлерінің көпшілігі, соның ішінде моллюскалар, буынаяқтылар және омыртқалылар пайда болып, жердің игерілуі басталды. Тортотуб сияқты саңырауқұлақтар патшалығы өкілдерінің ең ерте табылуы осы кезеңнің басынан (шамамен 440 миллион жыл бұрын) жатады. Тортотубустар сол кездегі суперконтинент Гондвана мен Лаврентияның жағалауын шайып жатқан силур теңіздері мен өзендердің жағалауында өсті.

Мұндағы өмір әлі де сенімді емес еді: омыртқалылар іс жүзінде судан шықпады, ал құрлықта тек бактериялар мен балдырлар, мүктер сияқты қарабайыр өсімдіктер, алғашқы жердегі буынаяқтылар мен құрттар өмір сүрді. Содан кейін саңырауқұлақтар бірден негізгі міндеттеріне кірісе бастады: өлі заттарды және кез келген дерлік органикалық заттарды өңдеу.

Қылқан жапырақты балдырлар

Ерекше қазбалар алғаш рет 1843 жылы Канаданың Квебек провинциясында көмір кен орындарын барлау кезінде табылған. Олардың жасы шамамен 420 миллион жыл - ең ерте тасбақалардан шамамен 20 миллион жыл жас кен орындарына жатады. Алайда, ол кезде мұның бәрі, әрине, білмеді, және табылған нәрсе көп назар аудармады, ұзақ уақыт бойы мұражай қоймаларында қалды.

Тек 1850 жылдары ғана қазба қалдықтары жергілікті палеонтолог Джон Доусонның қолына жетті, ол 8 метрлік тегіс, бұтақсыз бағаналарды зерттеп, оларды ерте қылқан жапырақты ағаштардың діңі деп санады, олардың ішінде саңырауқұлақ мицелийінің бөлек фрагменттері өседі. Ол «өсімдіктерге» бүгінгі күнге дейін сақталған атау берді: Prototaxitaceae - яғни «қарабайыр ев».

20 жылдан кейін қазба қалдықтарының құрылымын зерттеген шотландиялық ботаник Уильям Каррутерс прототакситтердің қылқан жапырақты табиғатына күмән келтірді. Оның пікірінше, бұл тіршілік иелері балдырларға жақын болған және балдырлардың бір түрі сияқты таяз суда өсе алатын. Барлығы «оқпақтар» табылған кен орындарының жер бетіндегі табиғатын көрсететініне қарамастан, Каррутерс гипотезасы көптеген ондаған жылдар бойы негізгі болды. Ғалым тіпті прототакситтердің атауын балдырларға қолайлырақ етіп өзгертуді жақтады.

Британдық Артур шіркеуі саңырауқұлақтар туралы айтып отырғанымызды бірінші болып ұсынды. Дегенмен, оның жариялануы назардан тыс қалды және ХХ ғасыр бойы. Прототакситтерді қылқан жапырақты ағаштардың атымен атаған кезде, әдетте балдырлар болып саналады. Бірақ сарапшылар арасындағы пікірталас басылмай, 2001 жылы американдық палеонтолог Фрэнсис Хюбер прототакситтерді «өмір ағашының» дұрыс бұтағына орналастырды.

Дәлелдемелер базасы

Шынында да, бұл қазбалардың кесіндісін жылдық сақиналар сияқты қарастыруға болады. Нағыз ағаш сақиналарынан айырмашылығы, прототакситтерде олар біркелкі емес, жиі біріктіріліп, бір-біріне қосылады. Оларды микроскоппен зерттей отырып, ғалымдар таныс саңырауқұлақтардың мицелийлері сияқты ұзын және тармақталған түтікшелі жасуша құрылымдарын тапты. Бұл болжам 2000 жылдардың соңында жүргізілген үлгілердің химиялық талдауымен расталды.

Хубер және оның әріптестері прототаксит қазбаларында сақталған көміртегі изотопының көптігін зерттеді. Өйткені, өсімдіктер оның аз мөлшерін атмосферадан, соның ішінде өз ұлпаларында алады. Көміртегі -13 және көміртегі -12 биохимиялық реакцияларының жылдамдығы ядроларының әртүрлі массасына байланысты аздап ерекшеленеді, бұл фотосинтездеуші өсімдікті сапрофиттерден ажыратуға мүмкіндік береді.

Сонымен бірге тағы бір нұсқа сақталған: прототакситтер балдырлар мен саңырауқұлақтардың гибридтері - орасан зор қыналар болуы мүмкін және оны дәлелдеу немесе жоққа шығару қажет. Дегенмен, бұл жағдайда да біз палеозойдың прототакситтерін мезозой кезеңінің тираннозаврлары мен диплодоктарымен немесе кайнозой адамдарымен дұрыс салыстыра аламыз: бұл олардың үстемдік ету уақыты болды.

Саңырауқұлақтар патшалығы

Девонның басындағы жер ландшафты - шамамен 400 миллион жыл бұрын - бүгінгі Жерге шамалы ұқсастығы бар. Өсімдіктер әлі күнге дейін тамыр жүйесінен айырылған, ылғалды ойпаттарды биіктігі жарты метрден сирек жететін тығыз «орманмен» жауып тастады. Прототакситтердің тегіс саңырауқұлақ бағандары бірнеше метр биіктікке көтерілді.

Олар әлі қазіргі саңырауқұлақтардың мицелийіндей «орталықсызданбаған» және жер бетінің астында өлі органикалық заттарды қорытатын және қоректік заттарды сіңіретін тармақтанған гифалар жер бетінде «діңден» жан-жақты таралып жатты. Қазіргі ағаштар сияқты палеозойдағы прототакситтер бүкіл экожүйені қоректендірді. Олар алғашқы суши омыртқасыздары үшін азық-түлік және үй ретінде қызмет етті, бұл көптеген тесіктер көрсеткендей, кішкентай жануарлар - «зиянкестер» кемірген сияқты.

Олардың үстемдігі шамамен 70 миллион жылға созылды, ал кейінгі кезеңдердің қазба деректерінде мұндай алып саңырауқұлақтар енді кездеспейді. Мұның себебі толық түсінілмейді: мүмкін олар тым баяу өсті, ал жануарлар «саңырауқұлақ диетасын» жақсы көреді - және прототакситтердің қалпына келуге уақыты болмады. Бірақ, ең алдымен, олар тамақ үшін болмаса, су мен кеңістік үшін олармен бәсекелесетін өсімдіктермен ығыстырылған. Қалай болғанда да, саңырауқұлақтар осындай нәтижені дайындады.

Жазылушылар тарихы

Барлық саңырауқұлақтар органикалық деструкторлар болып табылады, ал прототакситтер, шамасы, ерекшелік емес. Дегенмен, саңырауқұлақтар әртүрлі молекулалардың ыдырауы үшін қоршаған ортаға бөлетін заттар тіпті тау жыныстарын да біртіндеп бұзады. Табиғатта құнарлы топырақ қабатын қалыптастырудың ұзақ және маңызды процесі осылай басталады.

Ерте палеозой саңырауқұлақтарының қызметі тамырлы жер өсімдіктерінің болашақ салтанат құруына жол ашқаны таңқаларлық емес. Олардың жеңісті жорығы девон дәуірінде басталып, көп ұзамай прототаксит сияқты алыптардың жойылып кетуіне әкелді. Бірақ осы уақытқа дейін саңырауқұлақтар мен өсімдіктер арасында тығыз симбиоз қалыптасып үлгерді және олар өздерінің қарапайым, негізінен жер асты және жер үсті өмір салтына мәңгі қанағаттанды.

Оларсыз қазіргі өсімдіктер табиғатта өмір сүре алмайды - ішектерінде симбиотикалық микрофлорасы жоқ жануарлар сияқты. Осы одаққа сүйене отырып, өсімдіктер тәждерін ондаған метрге көтереді. Саңырауқұлақтар оларға қарап, прототакситтердің тіректері ағаштардың ең биік ата-бабаларынан бірнеше есе жоғары өскен дәуірді еске алады.