Von den höchsten lebenden Pflanzen der Erde, den kalifornischen Mammutbäumen, bis zum größten tropischen Regenwald der Erde, den Amazonas, majestätische Wälder können zeitlos erscheinen. Aber wie jede Art oder jedes Ökosystem haben sie ein Geburtsdatum. Obwohl Pflanzen vor etwa 470 Millionen Jahren auf die Erde kamen, tauchten Bäume und Wälder erst vor etwa 390 Millionen Jahren auf.
Während dieses Zeitraums entwickelte das Pflanzenleben langsam die genetischen Vorläufer, die für die Produktion von Bäumen benötigt werden, die dann andere Pflanzen verdrängten, sagte Chris Berry, ein Paläobotaniker an der Cardiff University in Großbritannien, gegenüber WordsSideKick.com.
Im Jahr 2019 berichteten Berry und seine Kollegen in der Zeitschrift über den ältesten aufgezeichneten Wald Aktuelle Biologie (öffnet in einem neuen Tab). Dieser in Kairo, New York, entdeckte Wald offenbarte, dass die Merkmale von Bäumen und Wäldern – nämlich Holz, Wurzeln und Blätter inmitten einer Population von Dutzenden von Pflanzen – „viel früher auftauchten, als man vorher nicht vermutete“: zu Beginn der Devonzeit vor 385 Millionen Jahren, sagten die Forscher in der Studie.
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Der Standort Kairo hat die versteinerten Wurzelsysteme uralter Bäume erhalten, die darauf hinweisen, wo sie im Leben entstanden sein könnten, sagte Berry. „Wir sehen keine Baumfossilien, aber wir sehen eine Karte, die genau zeigt, wo diese Bäume waren“, sagte er. „Was wir also lernen, ist die Ökologie des Waldes.“
Diese versteinerte „Karte“ enthält Archäopteriseine alte Pflanze, die „große holzige Wurzeln und holzige Zweige mit Blättern“ hatte, wie moderne Bäume, so einer Bericht (öffnet in einem neuen Tab) von der Binghamton University in New York. Früher die älteste bekannte Archäopteris Fund hatte die Ankunft von Pflanzen 20 Millionen Jahre später platziert, Wissenschaftlicher Bericht (öffnet in einem neuen Tab).
Die Entwicklung dieser frühen Wälder hing von der Evolution Vorläufer für die Definition von Baummerkmalen, sagte Berry. „Ich denke, der Auslöser ist evolutionär, die Entwicklung der Anatomie, die komplexere Verzweigungen ermöglicht“, sagte er. Eine solche Anatomie entstand, als Pflanzen „den genetischen Werkzeugkasten entwickelten, um baumähnliche Strukturen bauen zu können“, sagte Berry. Die ersten Verzweigungssysteme entwickelten sich beispielsweise kurz vor dem Devon im Silur (vor 443,8 Millionen bis 419,2 Millionen Jahren), während die ersten Wurzeln laut Angaben im frühen Devon entstanden von ihnen (öffnet in einem neuen Tab) Berichte (öffnet in einem neuen Tab) aus dem Brooklyn Botanical Garden. Die Eigenschaften der Bäume brachten dann große Vorteile, insbesondere die Fähigkeit, sich von der Konkurrenz abzuheben, um Sonnenlicht zu absorbieren.
Einige Umweltveränderungen haben jedoch möglicherweise mindestens ein wichtiges Merkmal des Baums ermöglicht. Megaphylle, heute übliche Blätter, die durch verzweigte Adern gekennzeichnet sind, können viel größer werden als ihre Vorgänger und absorbieren so mehr Sonnenlicht. Sie tauchten erstmals vor etwa 390 Millionen Jahren auf, begannen aber klein und breiteten sich laut einer Studie aus dem Jahr 2001 im späten Devon erst 30 Millionen Jahre später aus Natur (öffnet in einem neuen Tab) und ein 2021 PBS-Folge „Eons“ (öffnet in einem neuen Tab) die Studie vorstellen.
Diese Verzögerung trat aufgrund des hohen Pegels auf Kohlenstoff Kohlendioxid (CO2)-Niveaus erreicht Erde zu heiß für große megaphyllöse Blätter, so die Studie. Sie würden einfach zu viel Sonnenlicht absorbieren und überhitzen. Der Rückgang des CO2-Gehalts im Devon hat den Megaphyllen jedoch auf zweierlei Weise zugute gekommen: Verringerungen davon Treibhausgase kühlten den Planeten ab, während große Megaphylle in mehr Poren, sogenannte Stomata, passen konnten, um höhere Mengen an fallendem CO2 zu absorbieren. Solche Blätter könnten dann helfen, die Waldrevolution voranzutreiben.
Ursprünglich auf Live Science veröffentlicht.