Een nieuwe studie waarbij een internationaal team van onderzoekers is betrokken, heeft aangetoond dat de evolutie van landplanten een plotselinge verschuiving in de samenstelling van de continenten van de aarde veroorzaakte.

De ontdekking werd gedaan door het fossielenarchief van planten te koppelen aan archieven van veranderingen in het milieu, en met verslagen van de chemische samenstelling van de aarde diep onder onze voeten, in de afgelopen 700 miljoen jaar.

Daarbij hebben wetenschappers een dramatische verschuiving vastgesteld in de samenstelling van de rotsen die de continenten van de aarde vormen, die werd aangedreven door de primitieve vegetatie die modder op het land vasthield, waardoor het niet door rivieren en in de zee spoelde.

Dr. Alex Brasier, van de School of Geosciences van de Universiteit van Aberdeen, is een van de co-auteurs van de studie waarbij wetenschappers van de universiteiten van Southampton, Cambridge, Wuhan in China en Queen's University in Canada betrokken waren. Het is gepubliceerd in Nature Geoscience .

Dr. Brasier zegt dat "de eerste landplanten eenvoudige, kleine dingen waren, zoals mossen die tussen ongeveer 450 en 420 miljoen jaar geleden in natte omgevingen op het land leefden tijdens de Ordovicium- en Siluurperiode. Grotere planten met diepere wortels die in drogere omgevingen zouden kunnen leven evolueerde kort daarna, in het Devoon."

"Deze primitieve planten verspreidden zich over het land en transformeerden wat ooit een Mars-achtige planeet van onvruchtbaar gesteente was in een wereld van leven dat groeide op organisch-rijke bodems. Enkele van de meest spectaculaire en belangrijke fossielen van vroege landplanten op aarde komen uit het dorp van Rhynie in Aberdeenshire, waar mineralen neergeslagen zijn uit een warmwaterbron en hun stengels hebben gefossiliseerd - samen met andere dingen die op de planten leefden zoals de voorouders van insecten - 407 miljoen jaar geleden."

Dr. Brasier voegde eraan toe dat het onderzoek zal leiden tot nader onderzoek van fossielen afkomstig uit het kleine dorpje Rhynie in Aberdeenshire, dat bij paleontologen bekend staat om zijn spectaculaire fossielen van 407 miljoen jaar oude primitieve planten.

"We werken nu samen met collega's van Queen's University aan de chemie van de rotsen van de Rhynie-warmwaterbronnen, waar we hopen meer te onthullen over deze belangrijke fossielenbehoudsite en zoeken naar verdere aanwijzingen over hoe deze vroege landplanten de aarde veranderden ."

De proliferatie van planten veranderde de biosfeer van de aarde volledig - die delen van het oppervlak van de planeet waar het leven gedijt - met kleine planten die later in bomen evolueerden en de weg vrijmaakten voor gigantische 2,5 meter lange duizendpoten die hun voetafdrukken achterlieten op het eiland Arran in de kolenmoerassen van het Carboon, en later voor de komst van dinosaurussen.

De hoofdauteur van de studie, Dr. Christopher Spencer, assistent-professor aan de Queen's University, legde uit dat planten fundamentele veranderingen in riviersystemen veroorzaakten, waardoor er meer meanderende rivieren en modderige uiterwaarden en dikkere bodems ontstonden.

Hij voegde eraan toe dat "deze verschuiving verband hield met de ontwikkeling van wortelsystemen van planten die hielpen bij het produceren van kolossale hoeveelheden modder (door het afbreken van rotsen) en gestabiliseerde rivierkanalen, die deze modder voor lange perioden opsloten."

Het team erkende dat het aardoppervlak en het diepe binnenste zijn verbonden door platentektoniek - rivieren spoelen modder de oceanen in, en deze modder wordt vervolgens in subductiezones het gesmolten binnenste van de aarde in gesleept waar het wordt gesmolten om nieuwe rotsen te vormen.

"Wanneer deze rotsen kristalliseren, vallen ze in overblijfselen van hun verleden", verklaarde co-auteur Dr. Tom Gernon, universitair hoofddocent aardwetenschappen aan de universiteit van Southampton. "Dus, we veronderstelden dat de evolutie van planten de levering van modder naar de oceanen dramatisch zou moeten vertragen, en dat deze functie in het gesteente bewaard zou moeten blijven - zo simpel is het."

To test this idea, the team studied a database of over five thousand zircon crystals formed in magmas at subduction zones—essentially 'time capsules' that preserve vital information on the chemical conditions that prevailed on Earth when they crystallized.

The team uncovered compelling evidence for a dramatic shift in the composition of rocks making up Earth's continents, which neatly coincides with the onset of the first mud-trapping land plants.

Notably, the scientists also found that the chemical characteristics of zircon crystals generated at this time indicate a significant slowing down of sediment transfer to the oceans, just as they had hypothesized.

The researchers show that vegetation changed not only the surface of the Earth, but also the dynamics of melting in Earth's mantle.

"It is amazing to think that the greening of the continents was felt in the deep Earth," Dr. Spencer said. "Hopefully this previously unrecognized link between the Earth's interior and surface environment stimulates further study." + Verder verkennen

Fossil study gets to the root of Earth's early plants