Плаун булавовидный Lycopodium clavatum - один из самых распространенных представителей плаунов, споры которых использовали авторы работы. Фото raksti.daba.lv
Чтобы защититься от солнечной радиации, растительные клетки накапливают специальные вещества, по количеству которых можно оценить, как много излучения проникало сквозь озоновый слой первобытной Земли.
О разработанной технологии ученые доложили в журнале Nature Geoscience.
Существующие на данный момент методики позволяют проследить концентрацию озона в атмосфере только на несколько десятков лет назад.
Данные, полученные с помощью спутников, дают возможность узнать, каково было содержание озона в конце 1970-х годов.
Спектрометрические измерения, выполненные в наземных лабораториях, "простираются" до 1920-х годов.
Ученые из Великобритании и Швеции утверждают, что, используя их методику, можно получить информацию о состоянии атмосферы тысячи лет назад.
Озоновый слой поглощает ультрафиолетовое излучение от Солнца. В частности, озон задерживает часть жесткого ультрафиолета, или UV-B (ультрафиолетовое излучение с длиной волны 280–315 нанометров), который опасен для живых организмов.
Растения защищаются от UV-B, синтезируя особые соединения, которые поглощают высокоэнергетичные кванты, "не пуская" их к тканям.
Одной из самых важных задач для растения является защита спор: в их стенках наблюдается повышенная концентрация защитных веществ.
Чтобы проверить, коррелирует ли содержание таких защитных веществ с количеством попадающего на растения солнечного излучения, исследователи анализировали их содержание в спорах плаунов – растений, сохранившихся с каменноугольного периода.
Для изучения были выбраны плауны, произрастающие в высоких и низких широтах (где уровень солнечной радиации изменялся с течением времени), а также на экваторе, где количество излучения было практически постоянным.
Анализ выявил четкую зависимость между содержанием защитных веществ в стенках спор и изменениями количества солнечной радиации.
В частности, график динамики излучения в Гренландии в период с 1907 по 1933 годы, составленный учеными с использованием спор, хорошо совпал с графиком, построенном на основании других измерений.
Авторы методики утверждают, что с ее помощью можно "проследить" содержание озона в атмосфере вплоть до нескольких десятков миллионов лет назад.
Споры растений очень устойчивы к внешним воздействиям, поэтому, если они не находились в экстремальных условиях в течение длительного периода времени, в них можно установить содержание защитных веществ.
В ближайшее время ученые собираются проверить свою технологию на спорах, сохранившихся с разных этапов четвертичного периода – геологической эпохи, начавшейся 1,6 – 1,8 миллиона лет назад и длящейся по сегодняшний день.