植物很晚来的地球的进化,但已经造成影响当今世界的主要原因。第一个陆地植物,苔藓和苔类等,约4.8亿年前1生物地球化学循环,带来根本性的变化。这些无根的植物迅速发展在未来5000万年左右,导致维管植物的扩张与复杂的根系。根系统的开发提高了稳定性和沉积系统的复杂性,完全改变水流和重塑景观。因此,地球急剧变化,从根本上改变植物的进化。在这个问题上,两篇文章例证植物和地球的共同进化,与特定的专注于植物和岩石之间的相互作用。

来源:Hannares /时间/盖蒂

岩石、土壤和植物构成临界区域的岩石圈、生物圈相互作用。在土壤成为丰富,岩石的主要陆地的营养来源。岩石直接或间接为植物提供养分。得到他们所需要的营养物质,植物可以分解岩石和产生酸溶解它们。岩石成分大大影响了可访问性和丰富的营养物质,植物吸收,因此可以发挥主导作用在塑造植物群系和他们居住的生态系统。例如,在全球山区,地方主要由岩石高保水性和丰富的营养物质,如粘土岩,经常有茂密的植被和动物物种多样性丰富2。

早期的地球上,岩石风化,一个开车的生物地球化学循环过程,发生不积极。陆地植物的出现增加了硅酸盐岩石风化速度的2到10倍(ref。3)。这一步改变引起的大气CO2大幅下降,导致世界交通从温暖的气候寒冷的冰河时代。提高化学风化作用也增强有机碳埋藏在沉积物,因此大气中的氧气的积累。证据表明,大气中的氧气达到现代化水平后不久陆地植物的出现4。

根系的演变大约4.3亿年前大大改变了植物与岩石。根能有效分解,促进风化岩石和沉积物的生成。他们还减少沉积物的流动性和侵蚀度。植物根系的传播导致了稳定的河岸和河流系统中沉积物的积累。现代植被和贫瘠的河流地貌比较表明,植物减缓蜿蜒河流约10倍的迁移5。

除了物理与岩石相互作用,植物的出现改变了化学风化与岩石圈组成的后果。陆地植物可能促进泥生产大幅增长的时期6一起,增加泥浆保持在一个稳定的沉积系统中,导致了泥泞的河流。的确,泥浆沉积的数量上升了不止一个数量级后第一个殖民地球陆地植物广泛6。Mud-rich沉积物被回收在俯冲带,地壳上留下的印记。在这个问题上,一个文章由斯宾塞等人提供了地质证据拼凑这些过程:早期陆生植物诱导的崛起和发展一系列的生物地球化学和地貌变化,导致大陆岩石成分变化。

工厂已经改变了地壳岩石的组成,岩石会影响植物的命运。在另一个文章在这个问题上,卡拉汉等人发现树死亡率的变化观察到最近的干旱期间在加州主要可以解释为基础成分的差异,规模更大的森林枯死的风化和营养丰富的基石。受益于丰富的营养和水分,森林在潮湿环境中有更多的风化基岩往往变得密集。然而,更容易受到干旱植被繁茂,有较重的系统来支持。事实证明,在加州森林,在潮湿条件下经历了更高比例的树死亡。

今天,随着成熟的发展土壤,岩石与植物的贡献和作用在地球系统很容易被忽视。然而,由于岩石对水文的影响,土壤肥力和土壤化学物质,他们仍然可以直接和间接地改变植物的生长和功能。例如,超过50%的地上碳储量在加州来自木植物水从基石7。因此,联合进化的岩石和植物正在进行。还有许多了解它们之间的相互作用。