science >> Wetenschap >  >> Natuur

Planten koloniseerden de aarde 100 miljoen jaar eerder dan eerder werd gedacht

Het vroege leven op het land leek op cryptogame bodembedekkers zoals dit lavaveld in IJsland. Co-auteur Sylvia Pressel verschijnt rechts op de foto. Krediet:Paul Kenrick

Gedurende de eerste vier miljard jaar van de geschiedenis van de aarde, de continenten van onze planeet zouden verstoken zijn van al het leven behalve microben.

Dit veranderde allemaal met de oorsprong van landplanten uit hun vijveruitschotverwanten, het vergroenen van de continenten en het creëren van habitats die dieren later zouden binnenvallen.

De timing van deze aflevering was eerder gebaseerd op de oudste fossiele planten die ongeveer 420 miljoen jaar oud zijn.

Nieuw onderzoek, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences , geeft aan dat deze gebeurtenissen eigenlijk honderd miljoen jaar eerder plaatsvonden, veranderende percepties van de evolutie van de biosfeer van de aarde.

Planten leveren een belangrijke bijdrage aan de chemische verwering van continentale gesteenten, een sleutelproces in de koolstofcyclus dat de atmosfeer en het klimaat van de aarde gedurende miljoenen jaren reguleert.

Het team gebruikte de 'moleculaire klok'-methodologie, die bewijs combineerden over de genetische verschillen tussen levende soorten en fossiele beperkingen op de leeftijd van hun gedeelde voorouders, om een ​​evolutionaire tijdschaal vast te stellen die door de gaten in het fossielenbestand heen kijkt.

dokter Jennifer Morris, van de School of Earth Sciences van de University of Bristol en co-hoofdauteur van de studie, legde uit:"De wereldwijde verspreiding van planten en hun aanpassingen aan het leven op het land, leidde tot een toename van de verweringssnelheid op het continent, wat uiteindelijk resulteerde in een dramatische daling van de niveaus van het 'broeikasgas' kooldioxide in de atmosfeer en de wereldwijde afkoeling.

Rhynia gwynne-vaughanii -- 400 miljoen jaar oude fossiele plantenstam uit Aberdeenshire, Schotland. Krediet:het natuurhistorisch museum, Londen.

"Eerdere pogingen om deze veranderingen in de atmosfeer te modelleren, hebben het fossielenbestand van planten zonder meer geaccepteerd - ons onderzoek toont aan dat deze fossiele leeftijden de oorsprong van landplanten onderschatten, en dus moeten deze modellen worden herzien."

Co-lead auteur Mark Puttick beschreef de aanpak van het team om de tijdschaal te produceren. Hij zei:"Het fossielenbestand is te schaars en onvolledig om een ​​betrouwbare gids te zijn om de oorsprong van landplanten te dateren. In plaats van alleen op het fossielenbestand te vertrouwen, we gebruikten een 'moleculaire klok'-benadering om verschillen in de samenstelling van genen van levende soorten te vergelijken - deze relatieve genetische verschillen werden vervolgens omgezet in leeftijden door de fossiele leeftijden als een los raamwerk te gebruiken.

"Onze resultaten laten zien dat de voorouder van landplanten leefde in het midden van het Cambrium, die vergelijkbaar was met de leeftijd van de eerste bekende landdieren."

Een moeilijkheid in het onderzoek is dat de relaties tussen de vroegste landplanten niet bekend zijn. Daarom het team, waaronder ook leden van de Cardiff University en het Natural History Museum, Londen, onderzocht of verschillende relaties de geschatte oorsprongstijd voor landplanten veranderden.

Cooksonia pertoni verzameld door co-auteur Dianne Edwards uit de typeplaats (Pridoli). Het is ongeveer 12 mm hoog. Het werd voor het eerst gepubliceerd in Paleontology Vol 22 Edwards 1979 plate 4 fig13. Het is nu gehuisvest in het Nationaal Museum, Wales. Krediet:Diane Edwards

Leiders van de algemene studie, Professor Philip Donoghue en Harald Schneider voegden toe:"We gebruikten verschillende veronderstellingen over de relaties tussen landplanten en ontdekten dat dit geen invloed had op de leeftijd van de vroegste landplanten.

"Alle toekomstige pogingen om atmosferische veranderingen in diepe tijd te modelleren, moeten het volledige scala aan onzekerheden bevatten die we hier hebben gebruikt."