Por isso, eles desempenharam um papel crítico na formação de solos reais e na mudança da paisagem do terreno.
Pesquisadores da China realizaram escavações no sudeste do país e encontraram vestígios de raízes de plantas linfoides de até 15 metros de comprimento. Os cientistas acreditam que só poderiam atingir esse tamanho recorde se crescessem, não diminuíssem. Foi sua orientação incomum que permitiu às primeiras plantas terrestres mudar radicalmente a estrutura dos paleossolos e preparar a aparência de solos reais que mudaram dramaticamente todas as paisagens terrestres do planeta. O artigo correspondente foi publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
Mesmo há 450 milhões de anos, a terra estava livre de animais e plantas. Para sua existência, os animais precisavam de uma base alimentar na forma de plantas, e não podiam viver em terra firme, onde havia pouca água e não havia solo normal. As partes duras do planeta estavam cobertas de destroços, sem húmus e sem capacidade de reter água por muito tempo após as chuvas. Os fluxos de rios e chuvas em tais condições afetaram apenas as camadas superficiais e não proporcionaram erosão hídrica total da superfície. Por causa disso, eles carregaram menos minerais dissolvidos para o oceano, o que limitou a produtividade biológica dos ecossistemas marinhos.
O surgimento das primeiras plantas vasculares em terra (420-410 milhões de anos atrás) mudou dramaticamente a situação. Essencialmente, todo o planeta passou por terraformação. As raízes e o acúmulo de detritos vegetais tornaram o protossolo mais rico em nitrogênio e mais adequado para reter água. As plantas têm sido fundamentais para quebrar rochas com eficiência, acelerando a erosão hídrica e levando mais minerais dos continentes para os mares. Finalmente, espécies de animais costeiras e depois terrestres começaram a comê-los.
Tudo isso mudou dramaticamente a vida terrena, mas os detalhes dessa massiva colonização de terras ainda não são claros. Uma das questões mais difíceis é como as primeiras plantas vasculares primitivas puderam mudar significativamente a estrutura dos solos - afinal, suas raízes eram rasas. Não é fácil crescer a grandes profundidades em rochas clásticas, e então não havia nutrientes em profundidade. Ou seja, sem raízes profundas, o aparecimento de protossolos e a colonização de terras dificilmente seriam reais. Mas raízes profundas não podem aparecer em plantas sem solos normais. A situação na época parecia algo como um círculo vicioso vicioso.
Novas descobertas no sudeste da China ajudaram a resolver esse paradoxo. Em rochas sedimentares com 410 milhões de anos, os cientistas encontraram vestígios de raízes de grande comprimento - até 15 metros. Eles pertenciam a uma planta licopóide primitiva do gênero Drepanophycus (extinta há muito tempo). Os paleobotânicos conhecem até certo ponto a estrutura dessas plantas. Embora a estrutura exata do sistema radicular não seja clara para eles, seu comprimento nunca ultrapassou alguns centímetros, apesar de eles próprios terem até um metro de altura. Por que, nesta área em particular, centímetros se transformaram em metros e por que raízes profundas na era anterior ao aparecimento de solos reais?
Os pesquisadores observam que, a julgar pelos traços geológicos de inundações em grande escala, esta área foi sistematicamente inundada, era uma típica planície de inundação de um rio. A água trouxe consigo uma suspensão de rochas sedimentares e cobriu o solo local a cada derramamento. Conforme o novo solo era aplicado, as partes das raízes longe da superfície morriam. As raízes de Drepanophycus foram forçadas a crescer para cima, caso contrário, seriam privadas da oportunidade de receber compostos de nitrogênio e água das camadas próximas à superfície. Inundação após inundação, as raízes cresceram. Ao mesmo tempo, as partes distantes do solo morreram com o desaparecimento da água e foram gradativamente cobertas com solo, no qual se decompuseram muito lentamente. E mais perto do tronco da planta, as raízes voltaram a crescer. Os fragmentos mortos no solo aumentavam constantemente, atingindo um comprimento total de até 15 metros. Além disso, a qualquer momento, o comprimento da parte viva perto do tronco énão excedeu alguns centímetros.
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Todos esses processos mudaram drasticamente o solo da região. Os fragmentos mortos de raízes que iam cada vez mais para baixo se decompunham e abasteciam as camadas inferiores do solo com matéria orgânica, e também permitiam que a água penetrasse mais profundamente, o que acelerava a erosão e adicionava minerais dissolvidos à água do solo. Ao mesmo tempo, uma extensa rede de raízes ligava mecanicamente as partículas das rochas clásticas e tornava o protossolo ligeiramente mais estável antes da erosão eólica. Juntos, esses fatores contribuíram para a formação de novos solos, mais favoráveis ao crescimento das plantas.
