Многие люди страдают от аллергии на пыльцу. Каждый год растения выбрасывают в воздух миллиарды пыльцевых зерен. Это частички мужского репродуктивного материала растений, многие замечают их только тогда, когда слезятся глаза и появляется насморк.
Однако пыльца — это не просто аллерген, но и природная капсула времени, содержащая сведения о прошлом Земли. Прочная внешняя оболочка пыльцы позволяет ей сохраняться долгое время после исчезновения растения. Пыльцевые зерна оказываются в отложениях на дне озер, океанов и рек, такие ископаемые могут поведать ученым уникальную историю среды, в которой рождались растения, производящие пыльцу. Они рассказывают нам о растительности, климате и даже о деятельности человека на протяжении долгого времени.
Типы пыльцы и количество пыльцевых зерен, найденных в том или ином месте, помогают исследователям восстанавливать древние леса, отслеживать изменения уровня моря и определять следы важных событий, например, столкновение с астероидом или распад цивилизации.
Палеонтологи изучают эти древние пыльцевые окаменелости по всему миру. Вот несколько примеров того, что можно узнать от микроскопических свидетелей.
Пыльца и астероид
Согласно предположениям, 66 миллионов лет назад на Землю упал астероид, который обвиняют в уничтожении динозавров. Он вызвал приливную волну, обрушившуюся на Северную Америку.
Морские окаменелости и фрагменты горных пород, найденные на юго-востоке штата Миссури, по-видимому, были занесены туда мощной волной, образовавшейся в результате падения астероида на территорию современного мексиканского полуострова Юкатан.
Среди камней и морских окаменелостей ученые обнаружили окаменевшую пыльцу позднемелового и раннепалеоценового периодов, которая свидетельствует об изменениях в экосистемах. Пыльца показывает, как экосистемы были мгновенно нарушены во время падения астероида, а затем постепенно восстанавливались в течение сотен и тысяч лет.
Исследование, проведенное под руководством Мичиганского университета на основе данных, полученных из кратера от удара астероида Чиксулуб, смоделировало, насколько далеко могло распространиться возникшее цунами. Древние пыльцевые зерна и морские окаменелости, найденные на юго-востоке Миссури и проанализированные учеными из Университета науки и технологий Миссури, являются неопровержимым доказательством наводнения.
Пыльцевые зерна голосеменных растений, таких как сосны, а также папоротники, цветковые растения, травы и пальмы, фиксируют четкую картину. Часть лесной пыльцы исчезла после столкновения, что свидетельствует об изменении растительности в регионе. Затем, по мере стабилизации окружающей среды, пыльца стала появляться вновь.
Пыльца секвойи и повышение уровня моря
Окаменелые пыльцевые зерна также помогли ученым проследить более медленные, но столь же значительные изменения на восточном побережье Мексиканского залива в штатах Миссисипи и Алабама.
В раннем олигоцене, примерно 33-28 миллионов лет назад, уровень моря поднялся и затопил низко расположенные хвойные леса в этом регионе. Исследователи обнаружили явные изменения в пыльце, выделяемой предками секвойи, гигантскими хвойными деревьями, которые когда-то доминировали на прибрежных равнинах.
Ученые смогли использовать данные о пыльце для реконструкции того, насколько далеко вглубь материка продвинулась береговая линия, проследив соотношение пыльцевых зерен в геологической летописи и роста морских микроокаменелостей.
Данные иллюстрируют, как море затопило экосистемы суши в сотнях миль от современного побережья. Пыльца является биологическим маркером и географическим следом этих древних изменений.
Болото и соль
В Западной Австралии образцы осадочных пород со дна нескольких озер показывают, как длительное высыхание может изменить экологию региона.
В эоцене, период с 55 до 33 миллионов лет назад, пышные заболоченные леса окружали пресноводные озера. Об этом свидетельствует обилие пыльцы тропических деревьев, влаголюбивых кустарников и спор папоротников того времени. Однако растительность резко изменилась, когда австралийская тектоническая плита сместилась к северу, и климат стал более засушливым.
Верхние слои образцов осадочных пород, отражающие более поздние времена, содержат пыльцу в основном ветроопыляемых, соле- и засухоустойчивых растений. Это свидетельство смены растительности в условиях экологического кризиса.
Присутствие дуналиеллы, зеленой водоросли, процветающей в очень соленой воде, наряду с редкой пыльцой растений, способных выживать в сухой среде, подтверждает, что озера, вокруг которых когда-то росли леса, стали сильно засоленными.
История майя и восстановление лесов
Ближе к тропикам, на озере Исабаль в Гватемале, можно найти более свежий архив, охватывающий последние 1 300 лет. Эта летопись отложений отражает как естественные колебания климата, так и глубокое влияние человеческого землепользования, особенно в период расцвета и упадка цивилизации майя.
Примерно 1 200 лет назад резко возросло количество пыльцы таких культур, как кукуруза и используемых в хозяйстве трав, в то время как пыльца деревьев сократилась, что свидетельствует о повсеместной вырубке лесов. Согласно историческим записям, вскоре после этого политические центры в регионе рухнули.
Только после ослабления демографической нагрузки лес начал восстанавливаться. Пыльца тропических деревьев с твердой древесиной увеличилась, что свидетельствует о восстановлении растительности даже при сокращении количества осадков во время Малого ледникового периода с XIV по середину XIX века.
Ископаемая пыльца показывает, как древние общества преобразовывали ландшафт и как экосистемы реагировали на это, предоставляя дополнительные доказательства и объяснения другим историческим свидетельствам.
Современная пыльца
Эти исследования основывались на анализе ископаемых пыльцевых зерен, исходя из формы, особенностей поверхности и структуры стенок. Подсчитывая зерна (от сотен до тысяч в одном образце) ученые могут статистически выстроить картину древней растительности, определить присутствующие виды, их численность и то, как менялся состав в зависимости от климата, изменения уровня моря или деятельности человека.
Вот почему современная пыльца также рассказывает свою историю. По мере потепления климата меняется поведение растений, производящих пыльцу. В регионах с умеренным климатом пыльцевые сезоны начинаются раньше и длятся дольше из-за потепления и повышения содержания углекислого газа в атмосфере от автомобилей, заводов и другой деятельности человека.
Все это фиксируется в ископаемой пыльце в слоях осадочных пород на дне озер по всему миру.
Поэтому в следующий раз, когда вы будете страдать от аллергии, вспомните, что крошечные зернышки, парящие в воздухе, — это биологические капсулы времени, которые однажды могут рассказать будущим жителям об экологических изменениях на Земле.
Сообщение Капсула времени: история Земли, рассказанная пыльцой появились сначала на Идеономика – Умные о главном.
