Группа учёных из Университета Нью-Мексико обнаружила, что древнее и необычное растение может стать ключом к раскрытию деталей отдаленной климатической истории Земли. Исследование, проведённое Университетом Северной Каролины, было недавно опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). В центре исследования – хвощи, семейство растений с полыми стеблями, которые существуют на Земле уже более 400 миллионов лет.

Исследователи обнаружили, что вода, проходящая через эти растения, подвергается такому мощному естественному процессу очистки, что изотопный состав кислорода в её составе полностью соответствует составу метеоритов и других материалов, попадающих за пределы нашей планеты. Открытие команды проливает свет на давние вопросы о структуре изотопов кислорода в растениях пустыни и предоставляет учёным новый способ изучения климатических условий прошлого, особенно в засушливых регионах.

Содержащиеся в воде изотопы кислорода служат естественными маркерами, которые помогают исследователям проследить, откуда берётся вода, как быстро растения выделяют её при испарении и каким мог быть уровень влажности в окружающей среде. Однако, поскольку более тяжёлые изотопы присутствуют лишь в небольших количествах, было сложно точно смоделировать изменение их соотношения в реальных условиях окружающей среды.

Команда исследователей собрала образцы гладких хвощей (Equisetum laevigatum) вдоль Рио-Гранде в Нью-Мексико, измерив, как менялось соотношение изотопов от основания растения к его верхушке. Самые верхние пробы воды показали беспрецедентные показатели, которые ранее казались далеко выходящими за рамки всего, что существует на Земле.

Новые данные позволили исследователям усовершенствовать свои модели, позволив по-новому взглянуть на ранее необъяснимые результаты исследований других пустынных растений. Окаменевшие хвощи, которые когда-то достигали 30 метров в высоту, содержат крошечные кремнеземные структуры, называемые фитолитами, которые могут сохранять соотношение изотопов в течение миллионов лет.

Это исследование дополняет растущий вклад в науку о земле и позиционирует хвощи – одних из старейших представителей природы – в качестве мощных «рассказчиков» о климате.