Trên mặt đất có những cây nấm khổng lồ cao hơn cả cây

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Vào đầu thời đại Cổ sinh, đất đai bị thống trị không phải bởi động vật hay thực vật, mà là bởi những cây nấm khổng lồ. Chính họ đã tạo ra sự chuyển đổi của các lục địa với sự sống và khiến thế giới trở nên đông dân như ngày nay - gần nửa tỷ năm sau.

Khoảng 420 triệu năm trước, những cư dân lớn nhất của vùng đất này không phải là thực vật hay thậm chí là động vật, mà là những sinh vật kỳ lạ - prototaxit. Cơ thể của chúng, tương tự như những chiếc cột hoặc hình nón thuôn dài, có đường kính lên tới một mét và chiều cao lên tới tám mét, sừng sững trên những "khu rừng" thực vật nguyên sinh giống như những bụi rêu cao.

Nhiều loài động vật không xương sống tìm thấy nơi trú ẩn trong các "thân cây" của prototaxit, và tảo lục định cư trên bề mặt. Trong một thế kỷ rưỡi, những sinh vật bất thường này, mà các nhà khoa học đã tìm thấy trong các hóa thạch của thời đại Cổ sinh, vẫn hoàn toàn là một bí ẩn. Chỉ đến đầu thế kỷ 21, người ta mới biết rõ rằng các prototaxit khổng lồ là … nấm.

Tiền sử của người tiền nhiệm

Chúng ta hãy nhớ lại rằng kỷ nguyên (Kainozoi) hiện tại trong lịch sử trái đất có trước kỷ nguyên "sống giữa" - đại Trung sinh, khi các loài cây lá kim và bò sát, bao gồm cả khủng long, thống trị trên cạn. Nó bắt đầu khoảng 250 triệu năm trước với sự tuyệt chủng Permi, đến lượt nó, kết thúc kỷ nguyên của Đại Cổ sinh - “sự sống cổ đại”.

Trong đại Cổ sinh, hầu hết các loại động vật hiện đại đã xuất hiện, bao gồm cả động vật thân mềm, động vật chân đốt và động vật có xương sống, và sự phát triển của đất liền bắt đầu. Những phát hiện sớm nhất về các đại diện của vương quốc nấm, chẳng hạn như nấm Tortotubus, có niên đại từ đầu thời kỳ này (khoảng 440 triệu năm trước). Bọ rùa mọc dọc theo bờ biển Silurian và những con sông đã rửa sạch bờ biển của siêu lục địa thời đó, Gondwana và Laurentia.

Cuộc sống ở đây vẫn chưa được tin tưởng lắm: động vật có xương sống thực tế không ra khỏi nước, và chỉ có vi khuẩn và tảo, thực vật nguyên thủy như rêu, động vật chân đốt trên cạn đầu tiên và giun sống trên cạn. Và rồi nấm bắt đầu xuất hiện ở đây, ngay lập tức tiến hành nhiệm vụ chính của chúng: xử lý vật chất chết và hầu như bất kỳ chất hữu cơ nào đến tay.

Tảo lá kim

Các hóa thạch bất thường lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1843, tại tỉnh Quebec của Canada, trong khi khám phá mỏ than. Chúng thuộc về các mỏ khoảng 420 triệu năm tuổi - trẻ hơn khoảng 20 triệu năm so với các loài rùa cạn sớm nhất. Tuy nhiên, vào thời điểm đó, tất cả những điều này, tất nhiên, không ai biết, và phát hiện không thu hút nhiều sự chú ý, trong một thời gian dài vẫn nằm trong các kho bảo tàng.

Chỉ đến những năm 1850, hóa thạch mới lọt vào tay nhà cổ sinh vật học địa phương John Dawson, người đã kiểm tra những cây cột nhẵn, không nhánh dài 8 mét, coi chúng là thân của những loài cây lá kim thời kỳ đầu, với những mảnh sợi nấm riêng biệt mọc lên trong chúng. Ông đã đặt cho “cây” một cái tên tồn tại cho đến ngày nay: Prototaxitaceae - tức là “thủy tùng nguyên thủy”.

20 năm sau, nhà thực vật học người Scotland, William Carruthers, người đã nghiên cứu cấu trúc của các hóa thạch, đặt câu hỏi về bản chất lá kim của prototaxit. Theo ý kiến của ông, những sinh vật này gần với tảo hơn và có thể phát triển ở vùng nước nông, giống như một số loại tảo bẹ. Mặc dù thực tế là mọi thứ đều chỉ ra bản chất trên cạn của các mỏ, nơi các "thân cây" được tìm thấy, giả thuyết của Carruthers đã trở thành giả thuyết chính trong nhiều thập kỷ. Nhà khoa học thậm chí còn ủng hộ việc đổi tên của prototaxit thành một thứ phù hợp hơn với tảo.

Nhà thờ Arthur của Anh là người đầu tiên gợi ý rằng chúng ta đang nói về nấm. Tuy nhiên, ấn phẩm của nó vẫn không được chú ý, và trong suốt thế kỷ XX. prototaxit thường được coi là tảo, trong khi đặt tên chúng theo loài cây lá kim. Nhưng các cuộc thảo luận giữa các chuyên gia không lắng xuống, và vào năm 2001, nhà cổ sinh vật học người Mỹ Francis Hueber cuối cùng đã đặt prototaxit vào đúng nhánh của "cây sự sống".

Cơ sở bằng chứng

Thật vậy, một vết cắt của những hóa thạch này có thể được coi như một thứ gì đó giống như những chiếc nhẫn hàng năm. Không giống như các vòng cây thật, trong prototaxit chúng không đồng đều, thường hợp nhất và hợp nhất vào nhau. Kiểm tra chúng dưới kính hiển vi, các nhà khoa học phát hiện ra cấu trúc tế bào hình ống dài và phân nhánh, rất giống cấu trúc tế bào sợi nấm của các loài nấm quen thuộc. Giả định này đã được xác nhận bởi quá trình phân tích hóa học của các mẫu, được thực hiện vào cuối những năm 2000.

Huber và các đồng nghiệp của ông đã kiểm tra sự phong phú của đồng vị carbon được bảo tồn trong các hóa thạch prototaxit. Thực tế là thực vật nhận một lượng nhỏ nó từ khí quyển, bao gồm cả nó trong các mô của chính chúng. Tốc độ phản ứng sinh hóa của cacbon -13 và cacbon -12 hơi khác nhau do khối lượng của các hạt nhân khác nhau, điều này giúp ta có thể phân biệt được thực vật quang hợp với thực vật hoại sinh.

Đồng thời, một phiên bản nữa được bảo tồn: có thể prototaxit là giống lai của tảo và nấm - địa y khổng lồ - và nó vẫn còn được chứng minh hoặc bác bỏ. Tuy nhiên, ngay cả trong trường hợp này, chúng ta có thể so sánh một cách chính xác các nguyên sinh của Đại Cổ sinh với khủng long bạo chúa và các diplodocus của thời Đại Trung sinh, hoặc với người của Đại Cổ sinh: đây là thời kỳ thống trị của chúng.

Vương quốc nấm

Cảnh quan trên đất liền vào đầu Devon - khoảng 400 triệu năm trước - có rất ít điểm tương đồng với Trái đất ngày nay. Thực vật, vẫn chưa có hệ thống mạch dẫn, đã bao phủ vùng đất thấp ẩm ướt bằng một "khu rừng" rậm rạp hiếm khi có chiều cao hơn nửa mét. Các cột prototaxit hình nấm nhẵn nhô lên trên chúng với chiều cao vài mét.

Chúng vẫn chưa được “phân cấp” như hệ sợi nấm của nấm hiện đại, và dưới bề mặt trái đất, các sợi nấm phân nhánh đang phân nhánh từ các “thân cây” theo mọi hướng, chúng tiêu hóa chất hữu cơ chết và hấp thụ chất dinh dưỡng. Giống như cây cối ngày nay, prototaxit trong Đại Cổ sinh đã nuôi dưỡng toàn bộ hệ sinh thái. Chúng được dùng làm thức ăn và là nhà của những động vật không xương sống đầu tiên làm sushi, được chỉ ra bởi rất nhiều lỗ, như thể bị động vật nhỏ gặm nhấm - "động vật gây hại".

Sự thống trị của chúng kéo dài khoảng 70 triệu năm, và trong hồ sơ hóa thạch của các thời kỳ sau đó, những cây nấm khổng lồ như vậy không còn được tìm thấy nữa. Người ta vẫn chưa hiểu rõ lý do cho điều này: có lẽ chúng phát triển quá chậm và các loài động vật phát triển quá thích "chế độ ăn nấm" - và các prototaxit đơn giản là không có thời gian để phục hồi. Nhưng rất có thể, chúng đã bị thay thế bởi thực vật, cạnh tranh với chúng, nếu không phải là thức ăn, thì là nước và không gian. Bằng cách này hay cách khác, chính những cây nấm đã chuẩn bị một kết cục như vậy.

Lịch sử người theo dõi

Tất cả các loại nấm đều là chất hủy hữu cơ, và prototaxit, rõ ràng, không phải là ngoại lệ. Tuy nhiên, các chất mà nấm thải ra môi trường để phân hủy các phân tử khác nhau dần dần phá hủy thậm chí cả đá. Đây là cách một quá trình lâu dài và quan trọng để hình thành một lớp đất màu mỡ bắt đầu trong tự nhiên.

Không có gì đáng ngạc nhiên khi hoạt động của nấm Paleozoi sớm đã mở đường cho sự thành công trong tương lai của các loài thực vật có mạch ở đất liền. Cuộc hành quân chiến thắng của họ bắt đầu từ kỷ Devon và sớm dẫn đến sự biến mất của những người khổng lồ như vật liệu nguyên sinh. Nhưng vào thời điểm này, một sự cộng sinh chặt chẽ đã hình thành giữa nấm và thực vật, và chúng mãi mãi hài lòng với lối sống khiêm tốn, chủ yếu là dưới lòng đất và bề mặt của chúng.

Nếu không có chúng, thực vật hiện đại không thể tồn tại trong tự nhiên - giống như động vật không có hệ vi sinh cộng sinh trong ruột của chúng. Dựa vào sự kết hợp này, cây cối sẽ nâng tán lên hàng chục mét. Nấm nhìn lên chúng, nhớ lại thời kỳ mà các trụ prototaxit mọc cao gấp nhiều lần tổ tiên cao nhất của cây cối.