สภาพการเยือกแข็งจำกัดสิ่งที่สามารถเติบโตได้ทั่วทวีป Pangaea มหาทวีป
โดย Kate Baggaley | เผยแพร่ 13 ต.ค. 2564 8:00 น.
ศาสตร์
ลำต้นเฟิร์นเป็นฟอสซิล
ลำต้นเฟิร์นของต้นไม้ที่มีแร่ธาตุคาร์บอนิเฟอรัส (Psaronius) จอน วิลสัน
หลายร้อยล้านปีก่อน ในช่วงเวลาที่โลกมีทวีปเดียวที่เรียกว่า Pangaea พืชโบราณได้ทนต่อยุคน้ำแข็งที่ลงโทษ
ผลการศึกษาใหม่ครั้งใหญ่ ยืนยันว่าผู้ที่ได้รับวัคซีน
ยังมีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อโควิด-19 เป็นเวลานาน
การวิเคราะห์ใหม่จากพืชฟอสซิลและแบบจำลองสภาพภูมิอากาศบ่งชี้ว่าสภาพเยือกแข็งเหล่านี้จะมีต้นไม้ปกคลุมอย่างจำกัดทั่วเกาะปังเกีย สิ่งนี้จะส่งผลอย่างลึกซึ้งต่อสภาพอากาศและวิวัฒนาการของพืช ดังที่รายงานเมื่อวันที่ 11 ตุลาคมในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences William J. Matthaeus นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัย Baylor และผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวว่า การทำความเข้าใจว่าพืชมีสภาพอย่างไรในภูมิประเทศที่เลวร้ายเช่นนี้สามารถช่วยให้เราเตรียมพร้อมสำหรับอนาคตได้
“มีข้อมูลมากมายเกี่ยวกับพืชที่สูญพันธุ์ซึ่งเราสามารถนำไปใช้ในการอนุมานเชิงปริมาณเกี่ยวกับวิธีการที่โลกเคยเป็นมาในประวัติศาสตร์ธรรมชาติ” เขากล่าว “และถ้าเรามีความหวังที่จะเข้าใจวิธีที่สภาพอากาศของเราจะเปลี่ยนแปลงในอนาคต เราจำเป็นต้องทำเช่นนั้นจริงๆ”
ในช่วงยุคน้ำแข็ง ธารน้ำแข็งจะเคลื่อนตัวและถอยห่างออกไปในช่วงเวลาระหว่างน้ำแข็งและค่อนข้างอบอุ่น ในทางเทคนิค ขณะนี้เรากำลังอยู่ท่ามกลางยุคน้ำแข็ง โดยอาศัยผ่านระหว่างธารน้ำแข็งที่เริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 11,000 ปีก่อน ยุคก่อนนี้เรียกว่ายุคน้ำแข็ง Paleozoic ตอนปลาย ซึ่งกินเวลาประมาณ 340 ถึง 285 ล้านปีก่อน มันถูกทำเครื่องหมายด้วยช่วงเวลาที่น้ำแข็งปกคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่และมหาสมุทรลดน้อยลง รวมถึงการแกว่งอย่างน่าทึ่งของระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศและออกซิเจน
ชุมชนพืชในยุคน้ำแข็งนี้ดูแตกต่างไปจากปัจจุบันอย่างมาก Matthaeus กล่าว กลุ่มหนึ่งที่รู้จักกันในชื่อไลคอปซิด ซึ่งปัจจุบันมีพืชในพื้นที่ชุ่มน้ำขนาดเล็ก เช่น ต้นกระบองเพชร มักมีความสูงหลายสิบเมตร บางชนิด เช่น เทอริโดสเปิร์ม ซึ่งมีลักษณะใบคล้ายเฟิร์น ไม่มีญาติที่ยังมีชีวิตอยู่
นอกจากนี้ยังมีบรรพบุรุษหรือญาติต้นของต้นไม้ที่คุ้นเคยเช่นต้นสน
Matthaeus กล่าวว่า “นี่เป็นโครงสร้างที่ค่อนข้างสำคัญในแง่ของวิธีการทำงานของพืช เพราะพวกเขาไม่ต้องการสูญเสียน้ำมากเกินความจำเป็น แต่พวกเขาต้องการได้รับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดเท่าที่จะทำได้” Matthaeus กล่าว ข้อมูลเช่นนี้ช่วยให้นักวิจัยเข้าใจว่าพืชมีการทำงานอย่างไร และอาจส่งผลต่อพื้นที่ป่าปกคลุมอย่างไร
นักวิจัยยังใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อจำลองสภาพอากาศที่พืชต้องเผชิญระหว่างวัฏจักรน้ำแข็งและวัฏจักรระหว่างน้ำแข็ง จากข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อมและกายวิภาคที่พวกเขาระบุ ทีมงานพบว่าพืชสามารถเติบโตได้ในหลายพื้นที่ทั่ว Pangaea ค่าประมาณเหล่านี้ส่วนใหญ่เห็นด้วยกับสถานที่ที่พบพืชฟอสซิล Matthaeus กล่าว
อย่างไรก็ตาม การสร้างใหม่เหล่านี้ไม่ได้คำนึงถึงความเครียดมหาศาลที่อุณหภูมิเยือกแข็งสามารถทำให้เกิดพืชได้ บางชนิดพินาศหลังจากผ่านไปไม่ถึงวัน นักวิจัยคาดการณ์ว่าสภาพที่หนาวเย็นที่เป็นอันตรายจะไปถึงพืชได้แม้ในพื้นที่ที่ปราศจากธารน้ำแข็งหลายแห่ง
Matthaeus กล่าวว่า “นี่คือยุคน้ำแข็ง และพื้นผิวโลกจำนวนมากจึงหนาวมากในช่วงเวลาต่างๆ ของปี ทั้งในสถานการณ์น้ำแข็งและระหว่างน้ำแข็ง” การกระจายตัวของป่าที่จำกัดนี้น่าจะอยู่นอกเหนือตัวแปรอื่นๆ ที่พวกเขาพิจารณา เช่น ระดับแสง อุณหภูมิเฉลี่ย และความพร้อมใช้ของน้ำ เขากล่าว “ถ้าเราพูดถูกเรื่องการแช่แข็ง ป่าอาจจะถูกจำกัดจากจุดที่ผู้คนคิดว่ามันอาจจะเป็นในอดีต”
นักวิจัยสรุปว่า วัฏจักรของการแช่แข็งและการละลายของอุณหภูมิ ซึ่งในระหว่างที่พืชตายและเริ่มงอกใหม่จะมีผลกระทบที่ซับซ้อนต่อการไหลบ่า การกัดเซาะ และระดับคาร์บอนไดออกไซด์ ในขั้นตอนต่อไป Matthaeus และทีมของเขาจะตรวจสอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทบาทของการแช่แข็งเป็นระยะๆ ในพืชดึกดำบรรพ์ จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับภูมิประเทศ Pangaea ที่ไม่ค่อยเข้าใจ ซึ่งเป็นตัวแปรสำคัญอีกตัวหนึ่งที่จะส่งผลต่อพื้นที่ป่าและสภาพอากาศในช่วงยุคน้ำแข็ง เขากล่าวเสริม
การแช่แข็งเหล่านี้อาจช่วยพืชที่ทนทานโดยเฉพาะ รวมถึงบรรพบุรุษของต้นไม้ที่ประกอบเป็นป่าไทกาและป่าทางเหนือในปัจจุบัน ครอบงำชุมชนพืชในขณะที่ต้นไม้อื่นๆ อีกจำนวนมากสูญพันธุ์ Matthaeus กล่าวว่า “การผสมผสานระหว่างความแห้งแล้งและการแช่แข็งตามฤดูกาลทำให้พืชสามารถอยู่รอดได้สิ่งเหล่านั้นเป็นข้อได้เปรียบเชิงวิวัฒนาการอย่างมาก” และต้นสนก็จะเป็นตัวเลือกสำหรับสิ่งนั้น
