Изотопный состав кислорода в древних растениях, похожий на метеоритный, может раскрыть историю климата Земли

Исследователи из Университета Нью-Мексико (UNM) обнаружили, как необычное доисторическое растение может открыть новые пути для реконструкции древнего климата Земли. Работа под руководством профессора наук о Земле и планетах UNM Закари Шарпа, опубликованная в Proceedings of the National Academy of Sciences, сосредоточена на хвощах — полых растениях, существующих на планете более 400 миллионов лет.

Исследование показало, что вода, проходящая через эти растения, подвергается настолько интенсивной естественной дистилляции, что соотношения изотопов кислорода в ней начинают напоминать таковые в метеоритах или внеземных материалах. Это открытие помогает разрешить давние загадки, связанные с изотопными данными по пустынным растениям, и предлагает ценный инструмент для палеоклиматических реконструкций, особенно в засушливых средах.

Изотопы кислорода в воде действуют как трассеры, давая учёным подсказки об источниках воды, скорости транспирации растений и даже влажности атмосферы. Команда собрала образцы гладкого хвоща (Equisetum laevigatum) вдоль Рио-Гранде в Нью-Мексико, измерив эволюцию изотопных соотношений от основания растения к его верхушке. Пробы воды с самой верхушки показали беспрецедентные значения, ранее считавшиеся невозможными для Земли.

«Если бы я нашёл этот образец, я бы сказал, что он из метеорита», — отметил Шарп, представляя исследование на конференции Goldschmidt в Праге. Новые данные позволили уточнить модели и дать объяснение ранее необъяснимым результатам по другим пустынным растениям.

Окаменелые хвощи, которые в прошлом достигали 30 метров в высоту, содержат микроскопические кремнезёмные структуры — фитолиты, способные сохранять изотопные сигналы миллионы лет. По словам Шарпа, они действуют как «палеогигрометр» (древний измеритель влажности). Это позволяет начать реконструкцию влажности и климатических условий сред, в которых обитали динозавры, превращая хвощи — одних из древнейших выживших растений — в неожиданных, но мощных рассказчиков климатической истории.