Много лет назад геолог Нил Дэвис отправился в Боливию, чтобы изучать окаменелых рыб. Он хотел больше узнать о древней береговой линии, где плавали водные позвоночные животные примерно 460 млн лет назад, и, возможно, понять, как они вымерли. В итоге геолог обнаружил, что рыба, похоже, задохнулась из-за илистого песка, который реки быстро смывали в море во время шторма. Подобные груды задушенных рыб можно найти повсюду в скалах примерно того же периода. Это было время до того, как растения заселили континенты, поэтому на берегах рек не было корней или стеблей, которые могли бы задерживать илистые отложения на суше. Если умножить этот эффект в глобальном масштабе, последствия будут значительными — не только для прибрежной жизни, но и для ландшафта всей планеты. До того, как на суше появились растения, вокруг была только грязь, и в основном она отправлялась на морское дно. С озеленением суши поменялось многое: их корни разрушали горные породы и выделяли химические вещества, которые ещё больше их разрушали. Дэвис и его коллеги в Кембриджском университете обнаружили, что распространение наземных растений между 458 и 359 млн лет назад совпадает с более чем десятикратным увеличением количества грязи на суше и значительным сдвигом в руслах рек. По его словам, появление растений, а затем ила «коренным образом изменило образ жизни планеты». Со временем Земля справлялась с новой грязью и новыми руслами, что привело к разнообразию живых существ и ландшафтов, которое сохраняется и по сей день. Растения ответственны за большую часть изменений, но и грязь тоже внесла свой вклад, добавив некой связности. Когда геологи говорят о грязи, они имеют в виду крошечные частицы, которые при намокании слипаются. Со временем эти частицы, как правило, разрушаются от более крупных камней из-за силы ветра, дождя, льда и снега. Грибы и микробы также могут разрушать горные породы и образовывать грязь. По словам Вудворда Фишера, геобиолога из Калифорнийского технологического института, необходимо провести исследование в целях принятия современных решений по проектам речного строительства, а точнее строительства плотин. Понимание способов, которыми растительность управляет речным потоком и накоплением наносов, может помочь предотвратить аварии, способствующие наводнению вдоль реки Миссисипи и других водных путей по всему миру. С 1960-х годов геологи заметили, что реки, которые текли до того, как растения вышли на сушу, в геологической летописи часто выглядят иначе, чем реки, образовавшиеся после озеленения континентов. По словам Тейлора Перрона, геолога из Массачусетского технологического института, который писал о факторах, контролирующих формирование ландшафта, в Ежегодном обзоре наук о Земле и планетах за 2017 год, самые ранние реки напоминали те, которые сегодня текут вдоль гравийного побережья Аляски. В этих щебнистых реках Аляски есть множество каналов, которые пересекают песчаные отмели, постоянно опускаются и образуют новые каналы, периодически выходя из них. Берега постоянно разрушаются, образуя новые каналы. Но что касается древних рек, появление растений сдерживало подобную эрозию, а грязь усиливала сцепление берегов рек, так что реки с меньшей вероятностью обрушились бы на эти плетёные формы. Вместо этого реки создали отдельные каналы, которые извивались через ландшафт в форме буквы S, что можно наблюдать сегодня в некоторых частях Миссисипи и Амазонки. В этом смысле появление растений «является одним из лучших природных экспериментов с ландшафтами, которые когда-либо происходили на Земле», говорит Перрон. Форма русла реки может иметь далеко идущие последствия для жизни внутри неё и на поверхности. Изгибы извилистого канала, например, могут менять температуру или химический состав воды, создавая новую микросреду, к которой должны адаптироваться растения и животные. По словам Кевина Бойса, палеонтолога из Стэнфордского университета, написавшего об эволюции растений в том же обзоре 2017 года, даже самые ранние растения (типа мха) могли поменять способ накопления отложений на берегах рек. «Это были небольшие деревья, — говорит Бойс, — но они всё равно влияли на движение воды, замедляя её течение»: когда около 390 млн лет назад растения стали размером с дерево, они приобрели способность замедлять ветер. Это озадачило таких животных, как древние многоножки и червеобразные существа. Чтобы пройти через грязь, червяк создает трещины, по которым можно перемещаться, сокращая своё тело, вытягивая его и двигаясь вперёд. Значит, древние насекомые должны были так развить части тела, чтобы справляться с более сильными движениями грязи. «И эти движения, в свою очередь, могли помочь сформировать саму грязь, — говорит Лидия Тархан, палеобиолог из Йельского университета. — Процесс рытья и раскопки нор и содержания их в чистоте может перемещать отложения и изменять их распределение, а также влиять на химические вещества». Например, некоторые беспозвоночные глотают отложения, чтобы извлечь пищу, а химические реакции в их кишечнике могут образовывать мелкие частицы, которые выходят из организма в виде грязи. Современные реки, созданные людьми, показывают, как отсутствие растительности может дестабилизировать берега рек и сделать их менее связанными. Например, вдоль реки Сакраменто в Калифорнии участки, расчищенные фермерами под пахотные земли, гораздо более подвержены эрозии, чем участки, оставшиеся засаженными деревьями. Защитники природы работали над стабилизацией этой реки, высадив вдоль её берегов более миллиона саженцев. Понимание взаимодействия растений и ила в речном потоке может помочь восстановлению размывающих берега рек до более стабильного состояния. «Если человек не понимает, что приводит к тому или иному состоянию реки, ему трудно привести всё в норму», — говорит Паола, соавтор статьи о восстановлении речных дельт в Ежегодном обзоре морской науки за 2011 год. И это важно, поскольку сегодня многие аспекты жизни вращаются вокруг рек. Сама эволюция такова, что жизнь всегда собиралась вокруг воды с самого первого появления растений и животных на суше. «Если вообразить Землю без грязи, — говорит Дэвис, — она предстанет перед нами совершенно другой планетой». По материалам статьи «Earth Was a Very Different Place Before Mud» The Atlantic Перевод: Юлия Стржельбицкая