جنگلها مسیر طولانیای را طی کرده اند تا به شکوه و عظمت امروزشان برسند. اما میدانید اولین جنگل کره زمین چه زمانی به وجود آمد و چگونه است؟
درختان نیز مانند هر موجود زنده دیگری در طبیعت، روزی متولد شدهاند. پس از شکلگیری نخستین گیاهان روی خشکی، میلیونها سال طول کشید تا اولین جنگل کره زمین تکامل پیدا کند. شکل گیری جنگل، پیش نیازهای متعددی داشت که در ادامه به آنها میپردازیم.
جنگلهای باشکوهی مثل جنگلهای استوایی یا درختان سرخ کالیفرنیا ممکن است بی نهایت به نظر برسند؛ اما حتی این جنگلها هم مانند سایر اکوسیستمها روزی متولد شدهاند. 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 گیاهشناس در دانشگاه کاردیف بریتانیا گفت:
در فاصله بین شکلگیری 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 میرفته ظاهر شدهاند.
در تصویر زیر مردی را میبینید که بر اساس حلقههای درخت بریده شده، سن درخت را تخمین میزند.
ظاهراً زمین کایرو ریشه فسیل شده درختان باستانی را حفظ کرده است و بر این اساس مشخص میشود که درختان در کجا قرار داشتهاند. بری گفت:
ما فسیل خود درختان را نمیبینیم؛ اما بر اساس فسیل ریشه آنها نقشه فرضیای از مکان دقیق درختان میبینیم و بنابراین با اکولوژی این جنگل آشنا میشویم.
بر اساس گزارشی از دانشگاه بینگهامتون در شهر نیویورک، این نقشه فسیلی، آرکیاپتریس را نشان میدهد. آرکیاپتریس یک گیاه باستانی دارای ریشههای چوبی بزرگ، شاخههای چوبی و برگ، همانند درختان امروزی است. مجله ساینس (science) گزارش داد که گیاه آرکیاپتریسی که پیش از این کشف شده بود، شکلگیری گیاهان را ۲۰ میلیون سال دیرتر نشان میداد.
بری معتقد است که توسعه اولین جنگل کره زمین بستگی به تکامل پیش نیازهایی داشت. او همچنین باور دارد که آناتومیهای فراهم کننده انشعاب پیچیده درختان، زمانی به دست آمدند که گیاهان، ابزار ژنتیکی برای ساخت درختان را تکامل دادند. سیستمهای انشعاب اولیه در دوره سیلورین توسعه یافتند؛ اما اولین ریشهها 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.
مگافیلها یعنی برگهای درختان که مشخصه آنها رگبرگهای منشعب است، میتوانند بسیار بیشتر از نمونههای قدیمیتر خود رشد کنند و بنابراین میتوانند نور بیشتری از خورشید جذب کنند. طبق یک مطالعه در سال ۲۰۰۱ و در مجله nature، مگافیلها 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 مگافیلها به این دلیل رخ داد که سطح بالای کربن دی اکسید، زمین را برای برگها بسیار داغ میکرد. در این صورت آنها نور زیادی از خورشید جذب میکردند و بیش از حد گرم میشدند. بعدها با کاهش شدید کربن دی اکسید در دوره دونین، کره زمین خنک شد و مگافیلها توانستند روزنههای بیشتری در خود جای دهند تا کربن دی اکسید بیشتری دریافت کنند. شکلگیری این برگها به تکامل جنگلها کمک بزرگی کرد.