Zonovergoten wouden met open luifels werden omgevormd tot de donkere, dichte wouden die we vandaag de dag zien
De dag voordat een gigantische asteroïde 66 miljoen jaar geleden de aarde trof, bloeide een heel ander soort regenwoud in wat nu Colombia is. Varens ontvouwden zich en bloeiende struiken baadden in het zonlicht dat door grote gaten in het bladerdak tussen torenhoge coniferen naar beneden stroomde.
Toen sloeg de bolide toe en veranderde alles (SN: 1/6/20 Die impact veroorzaakte niet alleen een enorme uitsterving die meer dan 75 procent van het leven op aarde wegvaagde, maar het herdefinieerde ook de tropische regenwouden van de aarde en transformeerde ze. van zonovergoten, open overdekte bossen naar de donkere, dichte, weelderige, druipende bossen van de Amazon van vandaag, rapporteren onderzoekers 2 april in Wetenschap
De onderzoekers analyseerden tienduizenden fossielen van stuifmeel, sporen en bladeren, verzameld op 39 locaties in Colombia, die werden gedateerd tussen 70 miljoen en 56 miljoen jaar geleden. Het team beoordeelde vervolgens de algehele diversiteit van bosplanten, dominante soorten en interacties tussen insecten en planten, en volgde hoe deze factoren verschoven. De plantendiversiteit nam met 45 procent af in de onmiddellijke nasleep van de asteroïde-aanval, ontdekten de onderzoekers, en het duurde 6 miljoen jaar voordat de rijke diversiteit van het tropisch regenwoud herstelde. Zelfs toen waren de bossen nooit meer hetzelfde.
“Een enkel historisch ongeval heeft het ecologische en evolutionaire traject van tropische regenwouden veranderd”, zegt Carlos Jaramillo, een paleopalynoloog – iemand die oud stuifmeel bestudeert – aan het Smithsonian Tropical Research Institute in Panama City. “De bossen die we vandaag hebben, zijn echt het bijproduct van wat er 66 miljoen jaar geleden is gebeurd.”
Vlak voor het uitsterven bestonden tropische bossen ongeveer 50-50 mix van angiospermen, of bloeiende bomen en struiken, en van andere plantensoorten zoals coniferen en varens. “De concurrentie om licht was niet zo intens”, zegt Jaramillo. Daarna verdwenen varens en coniferen grotendeels en namen angiospermen het over om ongeveer 90 procent van de plantensoorten in het bos te vormen.
De redenen waarom zijn niet helemaal duidelijk. Het klimaat in de regio aan het einde van het Krijt 66 miljoen jaar geleden was vergelijkbaar met hoe het nu is: heet en vochtig. Maar waarschijnlijk speelden andere factoren een rol. Enorme plantenetende sauropoden, de dinosauriërs met lange nek, zouden hebben geholpen om de open gaten te behouden en licht binnen te laten, zegt Jaramillo (SN: 17/11/20 Toen de asteroïde eenmaal toesloeg, waren die dinosaurussen uit beeld. Het uitsterven van bepaalde plantenfamilies als gevolg van de impact kan ook een rol hebben gespeeld, zegt hij.
Een derde waarschijnlijke factor was een verschuiving in de chemische samenstelling van de bosbodem. Regelmatige regenval tijdens het warme, natte Krijt heeft de bodems van veel voedingsstoffen uitgeloogd, wat gunstig zou zijn geweest voor gymnospermen zoals coniferen, zegt Jaramillo. “De gymnospermen hadden dit verbazingwekkende vermogen om te groeien met heel weinig voedsel en konden de angiospermen verslaan.”
Ashfall die naar de grond fladdert in de nasleep van de asteroïde-inslag, heeft mogelijk fosfor aan de bodems toegevoegd en deze effectief bemest, suggereert het team. Met meer voedsel beschikbaar, konden angiospermen gemakkelijk de gymnospermen verslaan, snel naar de hemel groeien en het zonlicht blokkeren.
Dit dikke, gesloten bladerdak verscheen kort na de inslag, maar de algehele bosdiversiteit duurde veel langer om te herstellen, omdat nieuwe soorten zich begonnen te ontwikkelen om nieuwe ecologische niches te bezetten. Dat gold ook voor de vele insectensoorten die ooit van de planten hadden genoten, vonden de onderzoekers. Bladfossielen dragen sporen van de verschillende soorten interacties tussen herbivore insecten en planten, van wezens die bladeren strippen tot hun skeletten tot degenen die er zorgvuldig doorheen boren.
‘Generalistische’ insecten en andere plantengroeperingen die het kunnen doen met veel verschillende soorten planten als voedsel ‘leken grotendeels onaangetast door te piepen’, zegt co-auteur Conrad Labandeira, een paleo-ecoloog bij het Smithsonian National Museum of Natural History in Washington, DC. (SN: 25-01-17 “De specialistische interacties die echt afgeroomd werden, waren zaken als mineervliegtuigen en piercers en sukkels”, die meer afhankelijk zijn van bepaalde plantensoorten, zegt Labandeira.
Het herstelpad bevat een waardevolle les voor de langdurige impact van moderne menselijke activiteiten zoals ontbossing, zegt Jaramillo (SN: 9/4/20 “Het genereren van nieuwe diversiteit kost geologische tijd”, zegt hij. “Het gaat niet alleen om het planten van bomen.”
Dit is het eerste uitgebreide beeld van wat er gebeurde in tropische ecosystemen vlak na het uitsterven, zegt paleoecoloog Elena Stiles van de Universiteit van Washington in Seattle, die niet verbonden was met het onderzoek. Het meeste eerdere werk over de brokken van de tijd direct voor en na het uitsterven – het einde van het Krijt en het begin van het Paleogeen – komt uit Noord-Amerika, of veel verder naar het zuiden, zoals in Patagonië, zegt Stiles (SN: 2/4/19 “In de tropen is er geen plaats waar we de grens hebben [between periods] bewaard gebleven, [and] we hebben de beperking van een zeer fragmentarisch fossielenbestand. “
Ook opvallend, zegt Stiles, is de mogelijkheid dat deze bevinding kan helpen bij het beantwoorden van een al lang bestaande vraag over de verbazingwekkende biodiversiteit in Zuid-Amerika. “Mensen hebben zich lange tijd afgevraagd waar al deze diversiteit vandaan komt”, zegt ze. Onderzoekers hebben bijvoorbeeld gespeculeerd dat het klimaat van het continent of het lange isolement van andere continenten hiervoor verantwoordelijk kan zijn. “Het is dus echt interessant dat deze massale uitsterving een van de mechanismen zou kunnen zijn geweest die het tot deze unieke regio hebben gevormd”, zegt ze.