Палеоботанические показатели климатов прошлого

Растения воспринимают воздействие климата ещё сильнее и непосредственнее, чем породы.

Влияние климата на растения разнообразно. Оно отражается: на зональном распространении растительности; на различии флористического состава; на жизненных формах растений; на морфо-анатомическом строении.

45

Основное экологическое значение для растений имеют , тепло и вода.

Влияние света сказывается на флористическом составе и морфологии отдельных растений. Теневыносливые растения (бук, ель) и светолюбивые (лиственница, лавр), как правило, не образуют совместные ассоциации. Растения, выросшие в тени, обладают более тонкими листьями, слабым развитием механической ткани, вытянутыми стеблями и длинными междуузольями.

Распределение тепла на земной поверхности определяет широтную зональность растительного покрова на равнинах и вертикальную поясность в горах. Если тёплый сезон сочетается с большим увлажнением - биологическая продуктивность растений высокая (джунгли Юго-Восточной Азии, леса тропической Африки и др ). В Средиземноморье лето жаркое, но сухое, зима прохладная, но количество атмосферных осадков больше, чем летом - развивается иная растительность, включающая ксерофитные (засухоустойчивые) формы. Систематический состав растительности с удалением на север, в более холодных зонах становится беднее.

Вода обеспечивает экологический тип флоры и анатомическое строение растений. Достаточное увлажнение обеспечивает следующие морфологические характеристики: растения достигают крупных размеров, листовая пластинка широкая (она больше испаряет воды), корневая система неглубокая, слабая, воздухоносные ткани хорошо развиты. Однажды на отпечатке листа дерева было обнаружено заострение, «носик» - выработанное приспособление для ускоренного сбрасывания дождевой воды.

Недостаточное увлажнение способствует формированию иной морфологии растений: растения обладают узкими и мелкими листьями (меньше испаряют воды) или вообще не имеют листьев (прутиковидные казуарины, саксаул из сем.

Все элементы климата (тепло, влага, свет) воздействуют на растение одновременно, но в различных сочетаниях. Это создаёт большое разнообразие экологических условий. Но в основе распределение типов растительности находится широтная зональность распределения тепла и осадков.

46

Реконструкция климатов по палеоботаническим данным не должна опираться на какой-то один наблюдённый факт, необходимо учитывать весь комплекс палеоботанических данных. Так, в ископаемой древесине можно обнаружить годичные кольца прироста, которые получат двоякую интерпретаци.: как следствие сезонных колебаний или как результат переменно-влажного климата (чередование засушливых и дождливых сезонов). Определение видового состава флоры поможет решить этот спорный вопрос: если древесина принадлежит субтропической форме, то это следствие периодического увлажнения. Другой пример. На Украине в эоцене (56—40 млн лет назад) был аридный (засушливый) климат, но растительные остатки, найденные в этих отложениях принадлежат водным и влаголюбивым растениям. Оказывается, эти растения обитали на побережье озёр, а ксерофипьные растения, произраставшие на гшакорах, в ископаемом состоянии не сохранилась.

Палео климатические реконструкции можно выполнить по следующим палеоботаническим материалам: 1) листовая флора, 2) древесина, 3) семенная флора (палеокарпологический метод), 4) спорово-пыльцевые комплексы. Получение и интерпретация па- леофлористических данных будет рассмотрено позже.

Нужно иметь ввиду, что реконструкция климатических условий прошлого на основании родства с представителями современной флоры должна быть ограничена началом кайнозоя (65,5 млн лет). По мере перехода к более ранним флорам родственные связи между современными и ископаемыми формами становятся всё более отдалёнными, и в этих случаях единственными показателями климата являются черты морфологического и анатомического строения: размеры листовых пластинок, воздухоносное ной системы в стволах, характер ветвления корневой системы и пр.

Дендроклиматология

Древесная растительность чутко реагирует на климатические изменения, увеличивая или уменьшая темпы годового прироста древесных колец. На основе статистической обработки корелляци- онных связей между различными параметрами годовых колец (ширина, площадь, плотность, число трахеид и др.) решается ряд вопросов, связанных с прошлыми климатами. Срезы (поперечные, продольные и тангенциальные) полируются, и по ним проводятся визуальные и метрические операции. Поперечный срез должен быть ориентирован по сторонам света, чтобы учесть различия в нагреваемости северной и южной сторон ствола. Засушливый климат в рисунке колец выражается в уменьшении ширины колец, увеличении плотности древесины по всей окружности, похолодание - в заметном уменьшении ширины колец и увеличении плотности древесины с холодной стороны (север, в высокогорье - со стороны ледника, с которого регулярно дуют холодные ветры). Годичные кольца более определённо индицируют климатические условия вегетационного периода, когда растение более активно, чем зимой увеличивает свою массу.

Палеозоологические показатели климатов прошлого

Значение позвоночных суши для палеоклиматических реконструкций меньше, нежели растений или геологических объектов. Высоко организованные позвоночные избегают неблагоприятных воздействий климатических условий. Они перемещаются в другие районы, закапываются в грунт, биологически совершенствуются. Примером может служить появление тёплокровных птиц и млекопитающих. По этой причине наименее надёжными индикаторами являются млекопитающие, имевшие и имеющие большой диапазон климатической выносливости. Самым известным примером приспособляемости к новым условиям являются мамонт и носорог — выходцы из тропической фауны. В ледниковых условиях четвертичного периода они обитали в холодных степях пе- ригляциальной зоны. Тем не менее, пренебрегать палеозоологическим методом не следует.