Ormbunkspigg
Inom paleontologi är en ormbunksspik förekomsten av ovanligt högt överflöd av sporer av ormbunkar i fossilregistret , vanligtvis omedelbart (i en geologisk mening) efter en utrotningshändelse . Piggarna tros representera en stor, tillfällig ökning av antalet ormbunkar i förhållande till andra landväxter efter utrotningen eller gallringen av de senare. Ormbunkspiggar är starkt förknippade med utrotningshändelsen från Krita-Paleogen , även om de har hittats i andra tidpunkter och rum, såsom vid gränsen mellan Trias och Jura . Utanför fossilregistret har ormbunkspikar observerats inträffa som svar på lokala utrotningshändelser, som 1980 års Mount St. Helens utbrott .
Orsaker
Utrotningshändelser har historiskt orsakats av massiva miljöstörningar, såsom meteorangrepp. Vulkanutbrott kan också utplåna lokala ekosystem genom pyroklastiska flöden och jordskred , vilket lämnar marken bar för ny kolonisering . För att en befolkning ska återhämta sig och trivas efter en sådan händelse måste den kunna tolerera den störda miljöns förhållanden. Ormbunkar har flera egenskaper som gör dem benägna att växa i dessa miljöer.
Sporegenskaper
Växter reproducerar i allmänhet med sporer eller frön, vilket betyder att det är det som gror i en katastrofs efterdyningar. Men sporer har fördelar jämfört med frön i de miljöförhållanden som orsakas av en katastrof. De produceras i allmänhet i högre antal än frön och är mindre, vilket hjälper till att sprida vind . Medan många vindspridda pollen från fröväxter är mindre och längre spridda än sporer, kan pollen inte gro till en växt och måste landa i en mottaglig blomma. Vissa fröväxter kräver också att djur sprider sina frön, som kanske inte är närvarande efter en katastrof. Dessa egenskaper tillåter ormbunkar att snabbt kolonisera ett område med sina sporer.
Ormbunkesporer kräver ljus för att gro. Efter stora störningar som rensar eller minskar växtlivet, skulle marken få rikligt med solljus som kan främja sporgroning. Vissa arters sporer innehåller klorofyll , vilket påskyndar groningen och kan underlätta snabb kolonisering av klar mark.
Miljötolerans
Efter utbrottet av El Chichón observerades ormbunken Pityrogramma calomelanos regenerera från jordstockar begravda av aska, trots att växternas löv förstördes. Jordstockarna tolererade exponering för värme och svavel från det vulkaniska materialet. Deras överlevnad tyder på att ormbunkar är motståndskraftiga mot de hårda miljöförhållandena som vissa typer av katastrofer utsätter sig för, och rhizomförnyelse kan ha varit en faktor i ormbunkens återhämtning efter andra miljöhändelser.
Ekologi
Ormbunkspiggar följer mönstret av ekologisk succession . I det förflutna och i modern tid har ormbunkar observerats fungera som pionjärarter . Så småningom minskar deras överflöd på en plats när andra växter som gymnospermer börjar växa.
Sportillgänglighet
Ormbunkspiggar kan inte förekomma utan ormbunkar som redan finns i området, så spikar förekommer främst i regioner där ormbunkar redan är en framträdande del av ekosystemet. Vid utrotningen av krita-paleogenen inträffade en ormbunksprik i området Nya Zeeland, där ormbunkar utgjorde 25 % av växternas förekomst av utrotning. Efter evenemanget ökade mängden ormbunkar till 90 %.
Upptäckt
Förhistoriska ormbunkspiggar kan upptäckas genom provtagning av sediment. Källor inkluderar sediment som har ackumulerats i en sjö sedan händelsen av intresse och sedimentära bergarter som sandsten. Eftersom sediment ackumuleras över tiden och därmed visar överlagring , kan lager tilldelas vissa tider. Sporkoncentrationen i ett lager kan jämföras med koncentrationen vid olika tidpunkter och koncentrationen av andra partiklar såsom pollenkorn. En ormbunkspigg kännetecknas av ett plötsligt högre överflöd av ormbunkesporer efter en katastrof, i allmänhet åtföljd av en minskning av andra växtarter, vilket indikeras av deras pollen. Så småningom kommer mängden ormbunke att minska, därav termen "spik" som beskriver mönstret.
Moderna ormbunkspiggar kan helt enkelt observeras direkt och möjliggör observation av faktorer som bidrar till spiken som kanske inte kan upptäckas annars, såsom rhizomer som kvarstår i aska.
Betydelse
Eftersom ormbunkspikar i allmänhet sammanfaller med vissa katastrofer som meteoritnedslag och vulkanutbrott, kan deras närvaro i fossilregistret indikera dessa händelser. En ormbunkspigg tros stödja ett meteoritnedslag som orsak till händelsen Trias-Jura-utrotning , liknande den som senare orsakade utrotning i slutet av kritaperioden.
Kända händelser
En ormbunkspigg följde efter en svamppigg efter utrotningen perm-trias (252 Ma). Det har observerats i Australien.
Efter trias-jura-utrotningen (201,3 Ma), ökade ormbunkar drastiskt i överflöd medan fröplantor blev knappa. Piggen har upptäckts i östra Nordamerika och Europa.
En mycket utbredd ormbunkespik inträffade efter utrotningen av Krita-Paleogen (66 Ma). Piggen har främst observerats i Nordamerika, med bara en observation utanför kontinenten i Japan.
Ormbunkspiggar idag observeras ofta efter vulkanutbrott. De områden som påverkades av utbrotten av Mount St. Helens ( 18 maj 1980 ) och El Chichón (mars–april 1982) uppvisade ett sådant mönster.