Обсуждается появление, состав, типы и распространение первых девонских ископаемых лесов на Земле, находки которых исключительно редки. Известно 5 местонахождений: три в среднем девоне (среднеэйфельское Линдлар в Германии; верхнеживетские Кайро и Гильбоа в США) и два в верхнем девоне (нижнефранское Муниндален в Норвегии на Шпицбергене и верхнефаменское Синьхан в Китае). Предложены термины: ископаемый лес, лесное сообщество и тип ископаемого леса, не упоминаемые предшествующими исследователями, и рекомендован подробный план их описания (формулировки приведены только для остатков в статусе in situ). Представлена стратиграфическая последовательность первых лесов в эйфельском веке - позднедевонской эпохе истории Земли, учитывающая современные опубликованные данные. Определены два типа лесов с указанием доминирующих родов в каждом: кладоксилеевый тип, распространенный в среднем девоне и ликоподиофитовый тип, характерный для верхнего девона. Показана ключевая роль кладоксилеевых папоротников в создании первичных древовидных лесов благодаря преимуществам в организации их проводящей системы.
Идентификаторы и классификаторы
Чтобы изучить разнообразие и подметить закономерности в развитии первых девонских лесов необходимо распределить их по определенным типам. Для современных лесов тип леса определяется по преобладанию одинакового состава древесных пород. Выделяются леса хвойные, лиственные, смешанные, мангровые и т.д. Под термином тип ископаемых лесов нами предлагается понимать растительный покров преобладающего древостоя, произраставший в конкретное геологическое время, охватывающее эпоху или часть ее. Название типа ископаемого леса предлагается образовывать от названия доминанта таксономической категории ранга класса или более высокой категории. Пример: кладоксилеевый тип леса (класс Cladoxylopsida, отдел Polypodiophyta). Общая структура и строение каждого типа леса выявляется при анализе строения отдельных его составляющих лесных сообществ (локальных местонахождений). Для выделенных сообществ предложен следующий план описания. Название лесного сообщества следует производить от родового названия доминирующего растения и имени собственного названия географического места произрастания. Пример: каламофитоновый лес Линдлар (род Calamophyton класса Cladoxylopsida и местонахождение Lindlar). Далее в описании следует подробно указывать географические координаты и страну местонахождения, абсолютный и относительный возрасты вмещающих пород (желательно с указанием зоны по миоспорам) и автора первой реконструкции данного лесного сообщества. Заметим, что в данном сообщении, цифры абсолютного возраста несколько меньше по сравнению с употребляемыми ранее; они приводятся согласно данным, предложенным интернациональной стратиграфической комиссией для корреляции глобальной стратиграфической схемы Северной Европы [Cohen et al., 2021].
Список литературы
- Броушкин А.В., Горденко Н.В. Девонская флора Среднего-Нижнего Поволжья // Фиторазнообразие Восточной Европы. Тольятти.: Изд-во ин-та экологии Волжского бассейна РАН. 2016. Т. 10, № 1. С. 14–33.
- Морозов Г.Ф. Учение о лесе. 5-е изд. М.: Лесн. промышленность, 1930. 412 с.
- Орлова О.А., Юрина А.Л., Горденко Н.В. О первой находке древесины археоптеридофитов в верхнедевонских отложениях Среднего Тимана // Вестн. Моск. ун-та.
Сер. 4. Геология. 2011. № 3. С. 42–47. - Снигиревская Н.С. Ботанико-географическая зональность в позднем девоне //Ботанический журн. 1987. Т. 72, № 8. С. 1050–1052.
- Снигиревская Н.С. Поздний девон-время появления лесов как природного явления // Становление и эволюция континентальных биот // Тр. XXXI сессии Всесоюзного палеонт. об-ва. Л.: ВСЕГЕИ, 1988. С. 115–124.
- Снигиревская Н.С. Археоптерисовые и их значение в эволюции растительного покрова суши // Ботанический журн. 1995. Т. 80, № 1. С. 70–76.
- Сукачев В.Н. О принципах классификации в биоценологии // Журнал общей биологии. 1944. Т. 5, № 4. С. 213–227.
- Тимонин А.К., Филин В.Р. Ботаника. Систематика высших растений: Учебник для студ. высш. учебн. заведений. Кн. 1. М.: Издательский центр «Академия». 2009. 320 с.
- Юрина А.Л. Флора среднего и позднего девона Северной Евразии. М.: Наука, 1988. 176 с. (Тр. ПИН АН СССР. Т. 227).
- Юрина А.Л. Первые девонские леса — эволюционный признак комплексных родовых зон по растениям среднего-верхнего девона // Актуальные проблемы современной палинологии: Материалы XV Всероссийской палинологической конференции / Отв. ред. Н.С. Болиховская. М.: МГУ, ГЕОС, 2022. С. 419–423.
- Юрина А.Л., Орлова О.А. Макрофлористическая зона Svalbardia (живет): структура, характерный род, его видовое разнообразие и основные местонахождения //
Труды палеонтологического общества / Отв. ред. С.В. Рожнов. М.: ПИН РАН, 2021. Т. IV. С. 73–83. - Юрина А.Л., Орлова О.А., Ростовцева Ю.В. Палеоботаника. Высшие растения. М.: Изд-во МГУ, 2010. 230 с.
- Avkhimovitch V.I., Tchibrikova E.V., Obukhovskaya T.G., et al. Middle and Upper Devonian miospore zonation of Eastern Europe // Bulletin des Centre de Recherché Exploration-Production Elf Aquitaine Boussens. 1993. Vol. 17. P. 79–147.
- Beck C.B. Archaeopteris and its role in vascular plant evolution // Palaeobotany, paleoecology and evolution / Ed. K.J. Niklas. 1981.Vol. 1, N 9. P. 193–230.
- Beck C.B. Reconstruction of Archaeopteris and further considerations of its phylogenetic position // Amer. J. Bot. 1962. Vol. 49. P. 373–382.
- Beck C.B. The identity of Archaeopteris and Callixylon // Brittonia. 1960. Vol. 12. P. 445–456.
- Berry C.M. A reconsideration of Wattieza Stockmans (here attributed to Cladoxylopsida) based on a new species from the Devonian of Venezuela // Rev. Palaeobotany and
Palynology. 2000. Vol. 112. P. 125–146. - Berry C.M. The evolution of the first forests in the Devonian // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2019. № 11. С. 20–24.
- Berry C., Marshall J. Lycopsid forests in the early Late Devonian palaeoequatorial zone of Svalbardia // Geology. 2015. Vol. 43 (12). P. 1043–1046.
- Boyer J.S. Reexamination of Eospermatopteris eriana (Dawson) Goldring from the upper Middle Devonian (Givetian) Flora at Gilboa New York // The New York Botanical Garden. Thesis. 1995. https://www.researchgate.net/ publication/262510642/.
- Cohen K.M., Finney S.C., Gibbard P.L. Fan J.-X. International chronostratigaphical chart. Episodes 36 // Intern Commission on stratigraphy. 2021. Vol. 10. P. 199–204.
- Dawson J.W. On new tree ferns and other fossils from the Devonian // Q. J. Geol. Soc. Lond. 1871. Vol. 27. P. 269–275.
- Gao X., Liu Le, Qin M., et al. Re-study of Guangdedendron micrum from the Late Devonian Xinhang forest // BMC Ecology and Evolution. 2022. Vol. 22, N 69. P. 1–16.
- Giesen P., Berry C.M. Reconstruction and growth of the early tree Calamophyton (Pseudosporochnales, Cladoxylopsida) based on exceptionally complete specimens from
Lindlar, Germany (Mid-Devonian): organic connection of Calamophyton branches and Duisbergia trunks // International Journal of Plant Sciences. 2013. Vol. 174. P. 665–686. - Goldring W. The Upper Devonian forest of seed ferns // NY State Mus. 1924. Bull. 521. P. 50–72.
- Gothan W., Zimmermann F. Weiteres über die altoberdevonische Flora von Bogendorf-Liebechau bei Waldenburg // Jb. preuss. geol. landesanst. 1937. Bd. 57. S. 487–506.
- Høeg O.A. The Downtonian and Devonian flora of Spitzbergen // Norg. Svalb. Og Ishavs-Undersøkelser. 1942. Vol. 83. 228 p.
- Jurina A., Raskatova M. Svalbardia from Givetian of Central Russia (Voronezh Region): leaf morphology and spores from sporangium // Palaeobotanist. 2014. Vol. 63. P. 99–112.
- Jurina A.L., Raskatova M.G. Higher plants and miospore assemblage of Burtnieki Regional Stage (Givetian) of South Estonia // The Palaeobotanist. 2018. Vol. 67. S. 1–19.
- Lemoigne Y., Iurina A. Xenocladia medullosina Ch. A. Arnold (1940) 1952 du Devonian moyen du Kazakstan(URSS) // Geobios. University of Jodhpur (India). 1983.
№ 16. S. 513–547. - Lemoigne Y., Iurina A., Snigirevskaya N. Revision du genre Callixylon Zalessky, 1911 (Archaeopteris) du Dévonien // Palaeontographica. Abt. B. 1983. Bd. 186. Lfg. 4–6. P. 81–20.
- Matten L.C. Svalbardia banksii sp. nov. from the Upper Devonian (Frasnian) of New York State // Amer. J. Bot. 1981. Vol. 68, N.10. P. 1383–1391.
- Orlova O.A., Jurina A.L., Snigirevsky S.M. Late Devonian plant communities of North Russia // Review of Palaeobotany and Palynology. 2016. Vol. 225. P. 94–107.
- Ouyang S. Succession of Late Palaeozoic palynological assemblages in Jiangsu // Journ. stratigr. 2000. Vol. 24. P. 230–235.
- Schweitzer H.-J. Über Bergeria mimerensis und Protolepidodendropsis pulchra aus dem Devon Westspitzbergens // Palaeontographica. Abt. B. 1965. Bd. 115. P. 117–138.
- Schweitzer H.-J. Die Mitteldevon-flora von Lindlar (Rheinland). 4. Filicineae-Calamophyton primaevum Kräusel and Weyland // Palaeontographica. 1973. Abt. B. Band 140.
P. 117–150. - Schweitzer H.-J. Die Devonfloren Spitzbergens // Palaeontographica. Abt. B. 1999. Bd. 252. P. 1–122.
- Stein W., Berry Ch., Hernick L., Mannolini F. Surprisingly complex community discovered in the mid-Devonian fossil forest at Gilboa // Nature. 2012. Vol. 483. P. 78–81.
- Stein W., Mannolini F., Hernick L., et al. Giant cladoxylopsid trees resolve the enigma of Earth, s earliest forest stumps at Gilboa // Nature. 2007. Vol. 446. P. 904–907.
- Stein W., Berry Ch., Morris J., et al. Mid-Devonian Archaeopteris roots signal revolutionary change in earliest fossil forest // Current biology. 2020. Vol. 30 (3). P. 421–431.
- Streel M., Higgs K., Loboziak S., et al. Spore stratigraphy and correlation with faunas and floras in the type marine Devonian of the Ardenne-Rhenish regions // Review of Palaeobotany and Palynolgy. 1987. Vol. 50. P. 211–229.
- Wang D., Qin M., Liu Le., et al. The most extensiv Devonian fossil forest with small lycopsid trees bearing the earliest stigmarian roots // Current Biology. 2019. Vol. 29.
P. 2604–2615. - Xu H.-H., Berry Ch., Stein W., et al. Unique growth strategy in the Earth’s first trees revealed in silicified fossil trunks from China // PNAS. 2017. Vol. 114. P. 12009–12014.
Выпуск
Другие статьи выпуска
В работе рассмотрены три алгоритма кинематической миграции (преобразования временных полей нормальных лучей в отражающие границы), основанные на вариационной теории лучевого трассирования, разработанной профессором кафедры сейсмометрии и геоакустики геологического факультета МГУ Т.И. Облогиной. Результаты численных экспериментов на теоретических моделях слоистых сред различной сложности позволили выявить существенные недостатки «классического» вариационного алгоритма решения обратной кинематической задачи. Предложено две модификации «классического» вариационного алгоритма в части вычисления стартового угла выхода лучей от земной поверхности (принцип учета кривизны сейсмических лучей и преломления на промежуточных границах оставлен без изменений): вариационный алгоритм, использующий «лучи изображения» и алгоритм кинематической миграции для слоистых сред с переменными пластовыми скоростями, учитывающий наклон каждой границы. Полученные на теоретических моделях слоистых сред результаты продемонстрировали высокую эффективность решения обратной кинематической задачи модифицированным алгоритмом кинематической миграции, учитывающим наклон каждой границы.
Приведены результаты сейсмоакустических работ, выполненных в Петрозаводской губе Онежского озера, целью которых было изучение верхней части геологического разреза акватории. Сейсмоакустические работы была представлены методом отраженных волн в модификации - сейсморазведка сверхвысокого разрешения. На камеральном этапе данные были обработаны и проинтерпретированы. Удалось выделить пять сейсмокомплексов и увязать их с имеющейся информацией о геологическом строении озера. Итогом работы стало построение карт по всем выделенным пяти отражающим горизонтам, которые охватывают всю Петрозаводскую губу. Удалось оценить распространенность и мощность отложений, отвечающих каждому комплексу.
В статье рассматриваются результаты экспериментальных исследований содержания незамерзшей воды (Ww) в мерзлых грунтах различного гранулометрического состава со степенью заторфованности от 3 до 100% (с шагом 10%). Обсуждаются полученные закономерности Ww = f(t°C). Оценивается роль содержания органического вещества в формировании фазового состава влаги в диапазоне температур от 0 до -18 °С. Акцентируется внимание на рассмотрении закономерностей изменения влажности за счет незамерзшей воды при степени заторфованности выше 50%, при которой грунты по ГОСТ 25100-2020 относят к торфам. Приводятся закономерности изменения Ww от степени заторфованности при фиксированных температурах.
Результаты расходометрии скважин в верхней части слоистого массива скальных пород указывают на модель среды фильтрации в виде отдельных горизонтальных тонких трещин-зон, разделенных водоупорами мощность несколько метров. Сделано исследование откачки на модели в цилиндрических координатах для двух тонких водоносных зон. Верхняя работает с постоянным напором в центральной скважине, определяемым положением зоны, и уменьшающимся дебитом, а нижняя с возрастающим расходом - дополнительным до расхода насоса. Интервалы фильтров центральной и единственной наблюдательной скважины одинаковы. Обработка результатов откачки обычно применяемым методом Джейкоба показала основные особенности - сильные различия проводимостей в разных вариантах расположения скважин, очень большие значения водоотдачи, сверхмалые значения расчетного радиуса центральной скважины. Целью работы является оценка точности определения проводимости по результатам стандартных одиночных и кустовых откачек наиболее часто используемыми методами.
Изучен состав вод 12 родников Богородского и Лосино-Петровского округов Московской области. Приводятся результаты определения ряда параметров воды (ХПК, рН, электропроводность), данные о содержании макрокомпонентов (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3-) и микроэлементов (Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Sr, Ba, Mn). Воды слабокислые-околонейтральные (рН 5,5-7,5), диапазон величин минерализации от 0,07 до 0,5 г/л, общая жесткость 0,63-5,7 мг·экв/л, состав воды вариативен. По макрокомпонентам родниковые воды разделены на четыре группы: хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатные (магниево)-кальциевые; (сульфатно)-гидрокарбонатно-хлоридные натриево-кальциевые; (хлоридно)-гидрокарбонатные кальциевые; смешанный состав. Результаты моделирования форм микроэлементов показали, что для большинства из них основной формой их переноса является свободная, однако для меди и свинца факторами формирования миграционных форм являются преобладающие анионы макросостава воды, а также присутствие органического вещества в воде. Согласно полученным данным, формирование состава родниковых вод связано с инфильтрацией атмосферных осадков через толщу современных отложений, подверженных техногенной нагрузке, о чем свидетельствуют повышенные значения ХПК и содержания нитрат-иона и ионов аммония в водах отдельных родников. Величина остальных санитарно-химических показателей вод (минерализация, рН, общая жесткость, хлориды, сульфаты, магний, натрий, марганец), содержание нормируемых микроэлементов существенно ниже их ПДК в водах хозяйственно-питьевого назначения.
В работе описываются обстановки осадконакопления нижнемеловых (апт-альбских) терригенных отложений на территории Северного Каспия. Эти породы являются коллекторами нефти и газа и характеризуются неравномерным распределением пелитовой и алевритовой фракций, что приводит к высокому содержанию остаточной воды и низкой проницаемости, слабой согласованности фильтрационно-емкостных свойств между собой. Для корректной интерпретации геофизических данных был проведен детальный литолого-фациальный анализ пород. На изученной территории в раннемеловое время преобладали морские обстановки: прибрежные, мелководно-морские, относительно мелководные шельфовые с активной гидродинамикой, относительно глубоководные шельфовые с низкой гидродинамикой. В разрезах отмечается смена мелководных фаций на более глубоководные и обратно, что позволяет сделать вывод о периодических колебаниях уровня моря. Результаты литологического анализа ясно указывают на преобладание мелководно-морских и прибрежных отложений в аптское время и более глубоководных, шельфовых - в альбское время. Таким образом, можно предполагать развитие трансгрессии моря в конце раннего мела и наблюдать проявление ее признаков в разрезах апт-альбских отложений Северного Каспия.
Баженовская высокоуглеродистая формация - это комплекс морских пелитоморфных отложений, обогащенных органическим веществом, которые накопились в условиях некомпенсированного осадками прогибания дна осадочного бассейна. Формация содержит углеводороды во всем объеме и является перспективным объектом для наращивания ресурсной базы. В статье представлен комплекс результатов исследований керна, интерпретации данных ГИС и сейсморазведки для проведения структурно-фациальной типизации разрезов баженовской высокоуглеродистой формации на всей территории ее распространения. Разноуровневый подход позволил разделить Западно-Сибирский бассейн на 13 структурно-фациальных зон, каждая из которых имеет свои особенности строения разреза формации, выраженные в общей мощности, наличии литолого-геофизических пачек, литофизических типов пород в пачках, общей концентрации органического углерода. Данная типизация разреза позволит в будущем упростить моделирование ее свойств и прогнозирование наиболее перспективных областей.
В статье с помощью методов математической статистики установлена взаимосвязь климатических изменений и условий седиментации для 4-х стадий накопления фусинской и шахайской угленосных формаций Фушуньского угольного бассейна в апт-альбское время. В результате было отмечено, что увеличение влажности климата совпало с широко распространенным аноксическим океаническим событием Пакье (Paquie, ОАЕ1b) в раннеальбское время. Кроме того, выявлено существенное влияние фациальных условий на интенсивность процессов торфо- и угленакопления фусинской и шахайской угленосных формаций. Активизации процессов торфонакопления и углеобразования способствовали увеличение влажности климата, активизация сноса обломочного материала, понижение уровня воды в пресноводных водоемах Фушуньского бассейна.
Проводится всесторонний обзор монографических палеонтологических коллекций из фондов Музея землеведения МГУ. Анализируется их систематический и количественный состав, территория сбора и возраст вмещающих отложений; подчеркивается их значимость как основополагающего элемента для описания новых таксонов, стратиграфических построений и корреляции одновозрастных отложений на отдаленных территориях. Показаны направления научно-исследовательской работы с материалами коллекций. Приводится информация по форме их приема на хранение от авторов.
Разрез эвенкийской свиты Сибирской платформы изучен на правом берегу р. Подкаменная Тунгуска близ поселка Суломай (Эвенкийский муниципальный район Красноярского края). Описаны структурные и текстурные особенности слагающих пород. Выполнено определение главных петрогенных окислов и на их основе рассчитан нормативный минеральный состав. Увеличение терригенной составляющей в породах фиксирует периоды усиления эрозии в области источника сноса - Енисейского кряжа. Рост доли полевых шпатов в породах срединной части разреза свидетельствует об интенсификации физического выветривания, происходившего в аридных условиях. Рассмотрены основные взгляды на формирование эвенкийской свиты, а также сходных - современных и древних - приливно-отливных и себховых фаций. Предполагается, что изученные фации эвенкийской свиты сформировались преимущественно в обстановках верхней литорали и отчасти нижней супралиторали, которые сменяли друг друга в результате эвстатических колебаний в бассейне. Разработана новая концептуальная модель формирования эвенкийской свиты на Сибирской платформе.
В Юго-Западном Крыму, в разрезе турона оврага Аксу-Дере, к северу от д. Кудрино (бассейн р. Кача), впервые найден туронский аммонит Kamerunoceras sp. ex gr. turoniense (d’Orb.). Это первая находка представителей данного рода в России.
Формы соляных поднятий формируются под воздействием напряжений, развивающихся в земной коре, и поэтому могут рассматриваться как чуткие индикаторы взаимодействия геодинамических систем. В Северо-Германском бассейне, в Предуральском прогибе на границе с Прикаспийской впадиной и в Припятском прогибе под воздействием влияния разных источников напряжений и деформаций возникли формы соляных поднятий, отражающие наложение этих систем. Механизмами такой суперпозиции являлись образования форм, связанных с результирующим сложением векторов деформации, и с интерференцией форм, связанных с каждой геодинамической системой в отдельности.
Осуществлен комплексный кристаллохимический анализ 1567 кислородных позиций в 216 кристаллических структурах свинец-содержащих минералов, относящихся к классам силикатов, фосфатов, оксидов, оксогалогенидов и ряда других соединений с целью поиска геометрических закономерностей обоснованного выделения анион-центрированных построек. Показано, что совместное применение метода валентности связи и анализа характеристик полиэдров Вороного-Дирихле позволяет уверенно определять кислородные позиции, являющиеся центрами тетраэдров OPb4. Обоснованы цифровые индикаторы определения группировок тетраэдров OPb4 в кристаллических структурах свинец-содержащих минералов и неорганических соединений, которые могут быть использованы при анализе больших массивов структурных данных с применением алгоритмов машинного обучения.
Издательство
- Издательство
- МГУ
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- оссийская Федерация, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1
- Юр. адрес
- оссийская Федерация, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1
- ФИО
- Садовничий Виктор Антонович (РЕКТОР)
- E-mail адрес
- info@rector.msu.ru
- Контактный телефон
- +7 (495) 9391000
- Сайт
- https://msu.ru/