Палеонтологи из Великобритании нашли свидетельства того, что первые сухопутные растения на Земле появились примерно 500 миллионов назад, то есть на сто миллионов лет раньше, чем давали предыдущие расчеты, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.

"Появление растений на поверхности Земли радикально изменило ее климат и облик, многократно ускорив эрозию почвы и горных пород и резко уменьшив количество парниковых газов в атмосфере, что привело к похолоданию климата и прочим изменениям. Мы показали, что это произошло в середине кембрийского периода, в то же время, когда появились первые сухопутные животные", — рассказывает Дженнифер Моррис (Jennifer Morris) из Бристольского университета (Великобритания).

Старые тропические деревья становятся почвой для мхов, которые подкармливают   азотом подрастающую молодь.

Старый лес    Азот – элемент, без которого не обходится ни одно живое существо. Он входит   в состав нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), а также хлорофилла (зеленый пигмент   растений), гемоглобина и вообще всех белков. Животные получают азотсодержащие   соединения достаточно просто — вместе с продуктами питания. А растения добывают   азот, потребляя нитраты и нитриты (соли азотной и азотистой кислоты) или   фиксируя свободные молекулы (N₂) из почвы и атмосферы. Последним   способом пользуются только бобовые растения и мхи. Да и делают они это не самостоятельно, а с помощью бактерий-помощников.   Правда, плоды совместного труда азотфиксирующие «фабрики» используют не для   личного насыщения, а во благо всей экосистемы: «отловленный» азот поступает   в почву в удобоваримой форме.

Неземные мхи

    Биологи знают, что наземные мхи (те, которые формируют лесную подстилку)   играют важную роль в процессе биологической фиксации азота. Зо Линдо (Dr. Zoë   Lindo) и Джлонатан Уитли (Jonathan Whiteley) из Университета Макгилла (McGill   University) изучили азотофиксирующие способности не наземных, а древесных   (свисающих) мхов, которые распространены в тропических лесах Северной Америки.   На примере лесов Канады (точнее, провинции Британская Колумбия) ученые   подтвердили, что бактерии-помощники (симбиотические цианобактерии)   сожительствуют с мхами, «зависающими» на разных высотах – от 0,15 до 30 метров.   Причем, чем выше растет мох, тем больше концентрация цианобактерий в «мягкой   свисающей бороде». Высокая концентрация цианобактерий сказывается и на   азотфиксирующем потенциале растения: на высоте 30 метров мхи усваивают в три   раза больше азота по сравнению с теми, которые обитают в приземном слое.

    Исследователи отмечают, что описанная динамика означает, что вековые деревья   подкармливают молодой лес: «Мхи начинают расти только на очень старых деревьях,   возраст которых порой переваливает за сотню лет, — пишет доктор Линдо в статье   Old trees contribute bio-available nitrogen through canopy bryophytes,   опубликованной в журнале Plant and Soil. — Эти старцы – почва для азотфиксирующей   фабрики, которая, в конечном счете, кормит весь лес».

    Авторы исследования отмечают, что полученные результаты означают, что старые   деревья тропических лесов нуждаются в большей заботе и внимании. По меньшей мере   из-за того, что благодаря им процветает и набирает силы зеленая молодь.

Источник:  Infox.ru

Щучка дернистая, покрывающая летом побережье Антарктического полуострова   и островов у берегов Антарктиды, усваивает азот особым способом. По мнению   ученых, именно он позволит щучке занять в ближайшее время ведущие позиции   в регионе.

Научная станция Британской Антарктической службы на острове Сайни    Ученые из Британской антарктической службы и нескольких университетов   под руководством доктора Пола Хилла (Paul W.Hill) из Университета Бангора   обнаружили уникальный способ, с помощью которого сосудистое растение (щучка   антарктическая, она же — дернистая) на одном из островов у берегов Антарктиды   усваивает азот. Щучка не ждет, пока микроорганизмы преобразуют органику   в минеральные компоненты (этот процесс происходит в этих широтах очень   медленно). Она поглощают сразу белки – короткие пептиды. Всегда считалось, что   это умеют делать только грибы и животные, а в растительном мире — мхи.

    Уникальная способность позволила щучке захватить доминирующие позиции на   острове Сайни (это один из Южных Оркнейских островов), где ученые проводили свои   исследования, и практически вытеснить мхи.

Зеленая Антарктида

    По словам ученых, в течение последних 50−ти лет климат на побережье   Антарктики теплеет быстрее, чем где-либо на Земле. Летние значения температуры   повысились там примерно на один градус Цельсия, и летний период стал более   продолжительным. Естественно, что на эти изменения сразу отреагировали   растения.Лето на острове Сайни

    Обычно в прибрежных экосистемах острова Сайни доминировали мхи. Но в   последние годы ученые наблюдают другую тенденцию: на ведущие позиции выходят   злаки. Хотя мхи Sanionia uncinata все равно встречаются довольно часто и,   как правило, именно они первыми заселяют новую территорию. По мере того как они   погибают, формируется небольшой слой почвы. А уже там могут спокойно расти   другие поселенцы. Правда, в этом случае возникает проблема – конкуренция за   ресурсы: питательные вещества и свет, необходимый для фотосинтеза.

    Конкурентную борьбу удалось выиграть щучке антарктической. Ее острые листья   проникают в мох, так что им легко достается нужное количество света. С   питательными веществами, правда, дело обстоит сложнее.

Новый способ усвоения азота

    Растениям для жизни необходим азот. Но усваивать они способны только его   неорганические соединения, например, аммиачные соли и соли азотной кислоты. А   органический азот могут преобразовать в минеральные соединения только почвенные   микроорганизмы. Некоторые растения для этого образуют с ними симбиоз. Правда,   по словам Хилла, в Антарктиде растения этого не делают. Но сосудистые растения   как-то с этой проблемой справились. Чтобы понять, как, доктор Хилл и его коллеги   провели следующий эксперимент: они ввели в почву особые меченые формы   органического азота и наблюдали, как растения их усваивают.

    «Способность растений усваивать азот на самых первых стадиях минерализации –   это ключ к успеху. В своих исследованиях мы показали, что в Антарктиде щучка   антарктическая поглощает азот через свои корни в виде коротких пептидов. Это   самая начальная стадия преобразования белков в почве. Таким способом эти   растения усваивают азот в три раза быстрее, чем происходит усвоение аминокислот,   нитратов или солей аммония. И в 160 раз быстрее, чем это делают мхи, с которыми   этот злак конкурирует», — пишут авторы исследования. По их мнению, если   температура в Антарктике будет повышаться еще больше, тогда и органика будет   разлагаться быстрее. Это даст дополнительные преимущества щучке и, похоже, этот   злак продолжит свою экспансию на побережье.

    «Обнаруженный нами быстрый путь усвоения азота имеет значение не только для   экосистем Антарктиды. Если, окажется, что растения в умеренных и тропических   широтах могут действовать таким же способом, то это можно использовать для   создания новых технологий в сельском хозяйстве», — говорит один из авторов   исследования Кевин Ньюсэм (Kevin Newsham) из Британской антарктической службы.

    Более подробно о том, как злаки конкурируют с мхами в Антарктике и усваивают   азот, можно прочитать в статье «Vasclular plant success in a warming   Antarctic may be due to efficient nitrogen acquisition», опубликованной в   последнем номере журнала Nature Climate Change.

Источник:  Infox.ru