Каламофитон

Каламофитон^[1][2] (лат. Calamophyton) — род древних ископаемых кладоксиловидных растений из отряда Pseudosporochnales. Растения этого рода были древовидными, деревянистыми или размером с современные деревья^[3], существовали в середине девонского периода палеозойской эры. По состоянию на 2024 год, хорошо сохранившийся окаменевший лес из деревьев рода Calamophyton, обнаруженный в Сомерсете в Англии, является самым древним лесом на Земле из всех известных^[4].

Род Calamophyton был описан в 1926 году на основании образцов, собранных немецкими палеоботаниками Р. Кройзелем и Г. Вайландом в Хардберге и Кирберге (Рейнланд, Германия), которые описали типовой вид рода Calamophyton primaevum^[5]. Второй вид, Calamophyton renieri, был описан бельгийским палеоботаником С. Леклерк в Бельгии в 1940 году; третий, Calamophyton bicephalum, также обнаруженный в Бельгии Леклерк и американским палеоботаником Г. Эндрюсом в 1960 году^[5]; и четвёртый, Calamophyton forbesii, обнаруженный в песчанике Мейплтон (штат Мэн, США) Джеймсом М. Шопфом в 1964 году^[6]. Позднее было высказано предположение, что виды Calamophyton primaevum и Calamophyton bicephalum являются конспецифичными^[7]. Все найденные экземпляры датируются средним девоном, имеют возраст около 385—395 миллионов лет^[5][6][8].

Растения рода Calamophyton внешне напоминали пальмы, но по своему строению очень отличались от современных деревьев^[9]. Каламофитон представлял собой дерево с прямым тонким прямостоячим стеблем-стволом, наверху заканчивающимся округлой формы кроной, состоящей из пальчатых ветвящихся безлистных побегов^[1]. Высота найденных экземпляров составляет от 0,8 метра^[3] до 4 метров^[9], диаметр ствола в нижней части около 10—15 см^[1]. Как и у других кладоксиловидных, ствол у каламофитонов внутри был полым и состоял из множества взаимосвязанных продольных нитей сосудистой древесной про­во­дя­щей ткани (ксилемы)^[10][11]. Анатомическое строение стволов представляет рассечённую актиностелу. Отдельные сосудистые пучки (меристелы) разнообразной формы в количестве до 20 и более были расположены радиально в окружающей их обширной сердцевине и анастомозировали на протяжении длины стебля^[1]. По мере роста диаметра пучков ксилемы они разветвлялись у верхушки ствола, тем самым ограничивая общую высоту^[10][12]. Вершина ствола была скорее куполообразной, чем сужающейся, и, как и основание ствола, шире средней части. Некоторые стволы могли раздваиваться^[3].

У каламофитонов не было листьев, были только небольшие ветви, которые состояли из структур, напоминавших маленькие прутики, и внешне были похожи на листья^[9][1]. Эти ветви росли только на верхушке ствола или около неё и были местом фотосинтеза и газообмена растения^[9]. По мере роста ствола нижние ветви отпадали; взрослое дерево в процессе роста могло сбросить до 700—800 ветвей, создавая на земле густой ковер из гниющих ветвей, при этом подлесок встречался редко. В то время как у других кладоксилопсид места на стволе, с которых отпадали ветви, были гладкими, у каламофитона на стволе оставались небольшие пеньки^[13].

Корневая система состояла из нескольких сотен или более тысячи лентовидных корней, диаметр которых был 2—6 миллиметров, а длина у растений со стволом высотой около 2 метров составляла более 300 миллиметров. Корни были почти прямыми, неразделенными и уходили почти прямо вниз в почву. Несмотря на небольшой диаметр, они были жёсткими и крепкими^[3].

Каламофитоны были споровыми растениями, размножались спорами, что было эффективно во влажной и теплой среде, в которой они произрастали, позволяя им эффективно распространяться и колонизировать новые территории^[9].

Деревья рода Calamophyton образовывали леса, в которых их прямостоячие стволы произрастали близко друг к другу, а куполообразные верхушки плотно смыкались^[1]. Каламофитоновые леса произрастали в эпоху быстрого распространения древних живых существ из водоёмов на сушу и не были похожи ни на один современный лес. Их ландшафт во многом был сформирован обломками густо росших деревьев рода Calamophyton. Каламофитоны играли ключевую роль в ранних наземных экосистемах, их сброшенные ветви образовывали лесную подстилку, в которой обитали различные беспозвоночные. Эти древние деревья играли важную роль в формировании ландшафтов, укреплении берегов рек и береговых линий, захватывая и стабилизируя речные отложения. В это время корневые системы деревьев и других растений начали стабилизировать осадочные породы, коренным образом изменив взаимодействие воды и суши. Этот период ознаменовал собой важный эволюционный момент, когда наземные растения начали влиять на речной сток и характер осадконакопления. Формируя первые леса на планете, каламофитоны сыграли важную роль в изменении атмосферы Земли, повышении уровня кислорода и прокладывании пути к эволюции более сложных форм жизни. Разложение и окаменение каламофитонов и других растений того времени привело к образованию девонских угольных пластов^[9].

В марте 2024 года палеонтологи сообщили об обнаружении нетронутого ископаемого леса из деревьев Calamophyton в формации Хэнгмен-Сэндстоун в графстве Сомерсет в Англии. На тот момент это был самый древний из когда-либо обнаруженных лесов^[4][9][12]. Возраст этого леса составляет 390 миллионов лет, что примерно на четыре миллиона лет старше считавшегося до этого самым древним из известных образцов — корневой системы, вероятно, принадлежащей растению рода Archaeopteris, обнаруженной в 2009 году на юго-востоке штата Нью-Йорк^{[14][4][9][12]}. В середине девонского периода, когда в Сомерсете произрастал каламофитоновый лес, этот регион был географически отделен от остальной части Англии и находился ближе к районам, которые в настоящее время являются территориями Германии и Бельгии^[4][9]. Ландшафт этой местности представлял собой полузасушливую равнину, пересеченную речными руслами^[9].