Растительность Земли, несомненно, формировалась под воздействием изменения климата и атмосферы в течение миллионов лет геологического времени. Климат, в частности, среднегодовая температура (MAT) и среднегодовые осадки (MAP), определяет географический охват наших современных биомов и играет фундаментальную роль в определении экологической ниши видов. Зачастую взгляды на растительность Земли и то, как она будет реагировать в условиях антропогенных глобальных изменений, предвзяты только современным взглядом, в котором недостаточно внимания к глубокой эволюционной истории. Однако, поскольку наше будущее климата, скорее всего, будет больше похоже на эоцен около 50 Млн или этапы в пределах Юрского или Мелового периода (203 - 65 Млн), было высказано мнение, что мы должны оглянуться назад и лучше понять происхождение современной флоры. Многие углубленные обзоры и книги были посвящены палеоботанике и эволюции растений. Цель данного раздела - дать краткий обзор эволюции сосудистых растений за последние 420 миллионов лет, которые имеют отношение и должны рассматриваться в контексте реакции растительности на современные глобальные изменения. Следующие шесть уроков были извлечены из глубокого ископаемого прошлого.
Изменения в составе атмосферы
Все живые организмы, за исключением тех, которые появились в прошлом столетии естественным путем или благодаря вмешательству человека, пережили примерно 20 миллионов лет, когда концентрация CO2 в атмосфере была на самом низком уровне (менее 300 ppm), то есть за последние 304 миллиона лет с конца прошлого века.Неудивительно, что 20-миллионный период низкой концентрации CO2 в атмосфере сопровождался самой низкой средней мировой температурой за последние 400 миллионов лет. Таким образом, наша современная глобальная флора относительно адаптирована к низкому уровню CO2 и, что удивительно, выжила после глобального похолодания и снижения уровня выбросов СО2. атмосферный CO2 от границы эоцена-олигоцена (около 34 млн. миль) без учёта превышение нормальных фоновых уровней вымирания. Это говорит о том, что обширные большинство видов растений устойчивы и могут адаптироваться к климатическим и атмосферным изменениям, учитывая следующее достаточно времени.Среди современной флоры - семейства, рода и виды, которые имеют исключительно долгую историю эволюции, восходящую к мезофильной эпохе эволюции растений, когда преобладали повышенный уровень CO2 и равномерная глобальная температура.
Это преимущественно сосудистые семена растений. Однако в эту группу также входят сосудистые споросодержащие таксоны, которые, хотя и возникли в ледниковом климате карбонатного и раннего пермского периодов, но являются наследниками, сохранившимися до наших дней. За почти 230 миллионов лет земной истории, когда выбросы CO2 значительно превысили нынешние уровни, происходило их увеличение. Таким образом, несмотря на то, что все самые долгоживущие линии выжили за последние 20 миллионов лет при относительно низком уровне CO2, они, вероятно, более приспособлены к атмосфере с высоким уровнем CO2, такой как предсказано в течение следующих нескольких столетий, чем недавно разработанные линии (например, многие ангиосфермы), которые не обладают генетической памятью о сверхтекушечных условиях.
Весьма вероятно, что многие гимнастические залы и птеридофиты, имеющие древнейшие геологические корни, заранее адаптированы к будущему нашего климата. К ним относятся таксоны, в которых темпы усвоения углерода сегодня сильно ограничены диффузией CO2 из атмосферы в место карбоксилирования на хлоропластах вследствие низкой желудочной или мезофильной проводимости.
Оба теоретических курса и экспериментальные наблюдения (102) предполагают, что таксоны, ограниченные диффузией, принесут больше пользы в значительной степени от будущего увеличения выбросов CO2 и будет сопровождаться значительным увеличением ассимиляции углерода, чем у людей с высокой желудочно-кишечной или мезофильной проводимостью.
Становление травянистых биомов
Семейство трав Poaceae, к которому относятся все травяные продовольственные культуры (такие как пшеница, ячмень и рис), возникло относительно недавно, примерно 65 Млн лет во время позднего мелового периода). Травянистые биомы - такие как степи, прерии и саванны - имеют исключительно недавнего происхождения в контексте эволюции почвенно-растительного покрова, распространившейся в глобальном масштабе в следующих областях большинство континентов в период от позднего эоцена до олигоцена, одновременно с падением уровней CO2, снижением глобальной температуры, и увеличивая засушливость континента. Поэтому в относительном выражении и в долгосрочном контексте климатической и атмосферной истории, эволюционный успех травы происходил под воздействием снижающийся уровень CO2 в атмосфере, который привел к нашему нынешнему леднику. До появления травы... доминирующие экосистемы, преобладали саванны птеридофитов (папоротники и эквисетали), в которых преобладали климатические условия не поддерживают полностью покрытую лесом растительность.
