385 Milyon Yıllık Dünyanın En Yaşlı Ormanı

Dünya'daki ağaçların sayısının Samanyolu'ndaki yıldızlardan üç trilyon fazla olduğu tahmin ediliyor. Bu odunsu harikalar gökyüzündeki karbondioksiti sünger gibi çeker, toprağı erozyona karşı destekler, ekosistemler arasında su döngüsü sağlar ve sayısız yaşam biçimini destekler. Ve büyük ölçüde onların sofistike kök sistemlerine teşekkür etmeliyiz.

Şaşırtıcı derecede modern görünümlü köklere sahip 385 milyon yıllık bir ağaç olan Archaeopteris fosilinin havadan görünümü. ©William Stein and Christopher Berry / Smithsonian Magazine

Ağaç gövdelerinin tabanından filizlenen kökler, çevredeki topraklarla su ve besin alışverişi yapan bir sindirim sisteminin ağaçlardaki karşılığıdır. Kökler kelimenin tam anlamıyla bir bitkiyi sabitler ve ne kadar genişlerse, toprak üstündeki şeyler o kadar büyük ve güçlü büyüyebilir. Modern formlarında, ağaçların yaşam alanlarına hakim olmalarına ve tüm dünyaya yayılmalarına yardımcı oldular.

Birleşik Krallık'taki Cardiff Üniversitesi'nde paleobotanikçi olan Christopher Berry, "Kökler [bir ağacın] fizyolojik kapasitesini en üst düzeye çıkarır" diyor. "Etkili bir köklenme sistemi başarılı bir ağaç olmanın anahtarıdır."

Araştırmacılar, Kahire'de bulunan Archaeopteris'in kök sistemine ait bozulmadan korunmuş bir fosilin yanında duruyor. ©Charles Ver Straeten / Smithsonian Magazine

Berry ve meslektaşlarının yeni araştırması, bu muazzam yapıların modern versiyonlarının ağaçsı soy ağacında daha önce hiç düşünülmediği kadar köklü olduğunu gösteriyor. Ekip, Current Biology dergisinde bugün detaylandırıldığı üzere, Kahire, New York'un dışında Dünya'nın bilinen en eski ormanını ortaya çıkardı. 385 milyon yaşında olan bu antik ormanlık alan, neredeyse tüm yaşayan ağaçları içeren bir grup olan tohum üreten bitkilerin ortaya çıkışından öncesine dayanıyor. Paleozoik orman aynı zamanda bugün hala var olanlarla esrarengiz bir benzerlik taşıyan karmaşık ağaç kök sistemlerinin kalıntılarına da ev sahipliği yapıyor.

Görünüşe göre ağaçlar ideal köklenme stratejilerini erken bulmuşlar ve o zamandan beri buna bağlı kalmışlar.

Kuzey Carolina Üniversitesi, Chapel Hill'den, 419 milyon ila 360 milyon yıl öncesini kapsayan Devoniyen dönemi bitkileri konusunda uzmanlaşmış bir paleobotanikçi olan Patricia Gensel, "Bu, bu tür bir kök sisteminin [kökenlerini] zaman içinde geriye itiyor" diyor. Çalışmada yer almayan Gensel, "Devoniyen'in ortalarında oldukça sofistike ağaçlarımız var" diyor. "Bundan önce bunu asla söyleyemezdik."

Araştırmacılar Kahire bölgesinin ve potansiyel fosil hazinesinin onlarca yıldır farkındaydı. Ancak Berry'nin New York Eyalet Müzesi'ndeki meslektaşları 2009 yılına kadar alanın en büyük mücevherlerinden birini ortaya çıkarmamıştı: ayrıntılı bir kök sisteminin bozulmadan korunmuş kalıntıları.

Gövdelerinin tabanından yaklaşık 18 metre uzanan ve toprağın derinliklerine inen kökler sağlam, dallı budaklı ve karmaşıktı; uçlarından narin kökçükler sarkıyordu. Binghamton Üniversitesi'nde paleobotanikçi olan başyazar William Stein, başka bir deyişle, "çarpıcı derecede modern görünüyorlardı, aslında şu anda bahçemde görebileceğiniz şeyler" diyor. Ancak bu fosilleri Stein'ın mahallesindeki ladinlerden ayıran yaklaşık 385 milyon yıllık bir evrimsel uçurum var.

Araştırmacılar fosilleşmiş köklerin, araştırmacıların ilk "modern ağacı" ürettiğini düşündükleri bir cins olan Archaeopteris'e (kuş benzeri dinozor Archaeopteryx ile karıştırılmamalıdır) ait olduğunu fark etti. Günümüzün meşe ve akçaağaçları gibi, Archaeopteris de güneş ışığını emmek için ideal olan düz, yeşil yapraklara ve bitkinin yukarıya doğru olduğu kadar dışarıya doğru da büyümesine yardımcı olan kalın, kereste gibi gövdelere sahipti. Stein, Kahire'de ortaya çıkarılan devasa köklerin Archaeopteris'e çağdaş bir özellik daha eklediğini ve ağaçlara, muhtemelen Devoniyen'in sonlarına doğru dünya ormanlarını ele geçirmelerine yardımcı olan üçlü bir kaynak kullanım özelliği kazandırdığını söylüyor.

"Biz buna devrim diyoruz. Bu özelliklerin çoğu... daha yüksek metabolizma hızına işaret ediyor. Ve Archaeopteris'te hep birlikte ortaya çıkıyorlar, neredeyse bir mucize gibi."

Archaeopteris'in Kahire'ye varışı beklenenden erken oldu ve ekip için oldukça sürpriz oldu. Sadece 25 mil batıda, komşusu Kahire tarafından yerinden edilmeden önce dünyanın en eski fosil ormanı olarak kabul edilen bir başka alan, Gilboa yer almaktadır. Gilboa'da ormanlar bir zamanlar, yaprak yerine yaprakları ve içi boş, süngerimsi gövdeleriyle modern ağaç eğrelti otlarına benzeyen bir bitki cinsi olan Eospermatopteris ile sıklaşmıştı.

Modern bir ağaç eğreltisine yüzeysel olarak benzeyen bir Denovian bitkisi olan Eospermatopteris'in mütevazı, nispeten basit kök sistemini gösteren bir fosil. ©William Stein / Smithsonian Magazine

Michigan Üniversitesi'nde paleobotanikçi olan Molly Ng, Eospermatopteris ağaçlarının da Kahire'nin demirbaşlarından biri olduğunu, bunun da bitkinin bir tür genelci olduğuna işaret ettiğini söylüyor. Ancak bu bitkilerin tabanları, ağaçlar onların yerini almadan önce muhtemelen sadece bir ya da iki yıl yaşayan sığ, cılız köklerle çevriliydi; bu kökler Archaeopteris akrabalarını destekleyen geniş ağa hiç benzemiyordu.

Berry, Eospermatopteris'in aksine, Archaeopteris'in Gilboa'ya yayılmadığını, bunun sebebinin de muhtemelen bölgenin derin köklü ağaçlar için biraz fazla ıslak olması olduğunu söylüyor. Cairo'da topraklar, Archaeopteris'in boğulma riski olmadan toprağın derinliklerine uzanmasına izin veren kuraklık dönemleri yaşamış gibi görünüyor. Bununla birlikte bölge, ekibin yeni keşfettiği fosilleri yüz milyonlarca yıl önce yerinde donduran oldukça şiddetli bir sel de dahil olmak üzere ara sıra sel yaşamış.

Archaeopteris'i besin tüketen bu özellikleri geliştirmeye iten şeyin ne olduğu hâlâ belirsiz. Ancak Gensel, bu değişim ne zaman ve nasıl gerçekleşirse gerçekleşsin, birkaç milyon yıl önce gezegeni kaplayan karidesimsi bitkilerden dramatik bir ayrılışı işaret ettiğini söylüyor. "Cairo bölgesinde bulunanlar... bir anlamda akıllara durgunluk veriyor."

Berkeley'deki California Üniversitesi'nde paleobotanikçi olan Cindy Looy, ekibin bulgularının bize Devoniyen ortalarında kimin kiminle birlikte büyüdüğü hakkında da bilgi verdiğini söylüyor. "Bir ormanın üç boyutlu olarak nasıl göründüğüne dair fikir edinebileceğiniz çok az Devoniyen alanı var" diyor. Ancak Kahire, mükemmel korunmuşluğuyla dikkate değer bir istisna.

Likopsid grubuna ait olabilecek başka bir fosil ağacın köklerinin yanında, iyi korunmuş bir Archaeopteris kök sisteminin (solda) havadan çekilmiş görüntüsü.
©William Stein and Christopher Berry / Smithsonian Magazine

Aralarında birkaç düzine mil ve birkaç milyon yıl olsa da Stein, Cairo ve Gilboa'daki fosillerin bir zamanlar Catskill Dağları'nı kaplayan aynı manzaranın parçası olduğunu düşünüyor. Her biri benzersiz yaşam ekosistemlerine ev sahipliği yapan farklı ağaçlık mahallelere sahip bir manzara.

Bu ormanlar ve benzerleri toplu olarak tüm gezegeni yeniden şekillendirmeye devam etti. Odunsu gövdeler ölmeden önce havadaki karbonu emdi ve molekülleri yeni yaşamı döllemek için yeraltına bıraktı. Yapraklar toprağı gölgeleyerek sakinlerini güneşin acımasız ışınlarından korudu. Kökler toprakla boğuşarak kimyasını değiştirdi ve karbonik asidi denize doğru taşıdı. Ağaçlar tarafından demirleyen tüm manzaralar, sellere ve sert hava koşullarına karşı desteklenmiş oldu.

Karbondioksitten arınan atmosfer dramatik bir şekilde soğudu ve muhtemelen dünyanın uzun bir buzullaşma dönemine girmesine yardımcı oldu. Yaşam ağacının bazı dalları yok olurken, diğer türler karaya taşındı ve çeşitlendi. Berry, "Bu ormanların gelişi modern dünyanın yaratılmasıydı" diyor.

Stein, bu bulguların gezegenimizin şu anda geçirmekte olduğu iklimsel değişimlere ciddi bir mercek tuttuğunu söylüyor. Dünyanın dört bir yanında ormanlar kesiliyor ve ana kömür kaynağımız olan tarih öncesi ağaçların bıraktığı antik karbon kazılarak yakılıyor. Stein, "Bugün yaşananlar Devoniyen'de yaşananların tam tersi" diyor. Bir kez daha, kapsamlı değişim ağaçlarla başlıyor ve ağaçlarla bitiyor.

Kaynak: Smithsonian Magazine

EN ÇOK OKUNANLAR

Tarlada Yürüyüş Yapan Kadın 2150 Gümüş Sikke Buldu

Prag'ın güneydoğusundaki Kutnohorsk kentinde tarlada yürüyüş yapan bir kadın, çiftçilik faaliyetleri sırasında yüzeye çıkan birkaç gümüş sikkeye rastladı. Çek Cumhuriyeti'nde şimdiye kadar bulunan en büyük erken ortaçağ sikke istifini açığa çıkardığının farkında değildi.

SON İÇERİKLER