geolmsuВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯMoscow University Bulletin. Series 4. Geology0579-9406Издательский Дом МГУ10.55959/MSU0579-9406-4-2024-63-1-38-46geolmsu-663Research ArticleСтатьиПервые девонские леса на Земле: появление, состав растений, типы лесных экосистем и их распространениThе first Dеvonian forеsts on Еarth; appеarancе, соmposition of plants, typеs of forеst and thеir distribution.https://orcid.org/0009-0006-2137-7538ЮринаА. Л.JurinaA. L.

Алефтина Львовна Юрина

Москва

Aleftina L. Jurina

Moscow

flora.paleo@mail.ruМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation202427032024113846Copyright © Юрина А.Л., 20242024Юрина А.Л.Jurina A.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.geol.msu.ru/jour/article/view/663

Обсуждается появление, состав, типы и распространение первых девонских ископаемых лесов на Земле, находки которых исключительно редки. Известно 5 местонахождений: три в среднем девоне (среднеэйфельское Линдлар в Германии; верхнеживетские Кайро и Гильбоа в США) и два в верхнем девоне (нижнефранское Муниндален в Норвегии на Шпицбергене и верхнефаменское Синьхан в Китае). Предложены термины: ископаемый лес, лесное сообщество и тип ископаемого леса, не упоминаемые предшествующими исследователями, и рекомендован подробный план их описания (формулировки приведены только для остатков в статусе in situ). Представлена стратиграфическая последовательность первых лесов в эйфельском веке — позднедевонской эпохе истории Земли, учитывающая современные опубликованные данные. Определены два типа лесов с указанием доминирующих родов в каждом: кладоксилеевый тип, распространенный в среднем девоне и ликоподиофитовый тип, характерный для верхнего девона. Показана ключевая роль кладоксилеевых папоротников в создании первичных древовидных лесов благодаря преимуществам в организации их проводящей системы.

The appearance, composition, types and distribution of the first Devonian fossil forests on Earth, the finds of which are extremely rare, are considered. There are 5 known localities: three in the Middle Devonian (the Middle Eifelian locality Lindlar in Germany; two Upper Givetian localities Kairo and Gilboa in the USA) and two in the Upper Devonian (the Lower Frasnian locality Munindalen on Svalbard Norway and the Upper Famennian locality Xinhang in China). The terms fossil foresst, forests community and types of fossil forest, not mentioned by previous researchers, are highlighted, and a detailed plan for their description is proposed (formulations are given only for remains in the status in situ). The stratigraphic sequence of the first forests in the Eifelian Century — the Late Devonian epoch of the Earth’s history is presented, taking into account the recently published data. Two types of forests have been identified with the indication of the dominant genera in each: the cladoxylopsid type, common in the Middle Devonian and the lycopodiophyte type, characteristic of the Upper Devonian.

девонская системапервые ископаемые лесакладоксилеевый и ликоподиофитовый типы лесовDеvonian systеmfossil forestscladoxylopsid and lycopodiophyte types of forests еcosystеmsРабота выполнена в рамках темы госзадания Геологического факультета МГУ «Этапы эволюции групп и сообществ организмов и биостратиграфическая характеристика верхнего протерозоя и фанерозоя России и сопредельных территорий».ReferencesБроушкин А.В., Горденко Н.В. Девонская флора Среднего-Нижнего Поволжья // Фиторазнообразие Восточной Европы. Тольятти.: Изд-во ин-та экологии Волжского бассейна РАН. 2016. Т. 10, № 1. С. 14–33.Броушкин А.В., Горденко Н.В. Девонская флора Среднего-Нижнего Поволжья // Фиторазнообразие Восточной Европы. Тольятти.: Изд-во ин-та экологии Волжского бассейна РАН. 2016. Т. 10, № 1. С. 14–33.Морозов Г.Ф. Учение о лесе. 5-е изд. М.: Лесн. промышленность, 1930. 412 с.Морозов Г.Ф. Учение о лесе. 5-е изд. М.: Лесн. промышленность, 1930. 412 с.Орлова О.А., Юрина А.Л., Горденко Н.В. О первой находке древесины археоптеридофитов в верхнедевонских отложениях Среднего Тимана // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2011. № 3. С. 42–47.Орлова О.А., Юрина А.Л., Горденко Н.В. О первой находке древесины археоптеридофитов в верхнедевонских отложениях Среднего Тимана // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2011. № 3. С. 42–47.Снигиревская Н.С. Ботанико-географическая зональность в позднем девоне // Ботанический журн. 1987. Т. 72, № 8. С. 1050–1052.Снигиревская Н.С. Ботанико-географическая зональность в позднем девоне // Ботанический журн. 1987. Т. 72, № 8. С. 1050–1052.Снигиревская Н.С. Поздний девон-время появления лесов как природного явления // Становление и эволюция континентальных биот // Тр. XXXI сессии Всесоюзного палеонт. об-ва. Л.: ВСЕГЕИ, 1988. С. 115–124.Снигиревская Н.С. Поздний девон-время появления лесов как природного явления // Становление и эволюция континентальных биот // Тр. XXXI сессии Всесоюзного палеонт. об-ва. Л.: ВСЕГЕИ, 1988. С. 115–124.Снигиревская Н.С. Археоптерисовые и их значение в эволюции растительного покрова суши // Ботанический журн. 1995. Т. 80, № 1. С. 70–76.Снигиревская Н.С. Археоптерисовые и их значение в эволюции растительного покрова суши // Ботанический журн. 1995. Т. 80, № 1. С. 70–76.Сукачев В.Н. О принципах классификации в биоценологии // Журнал общей биологии. 1944. Т. 5, № 4. С. 213–227.Сукачев В.Н. О принципах классификации в биоценологии // Журнал общей биологии. 1944. Т. 5, № 4. С. 213–227.Тимонин А.К., Филин В.Р. Ботаника. Систематика высших растений: Учебник для студ. высш. учебн. заведений. Кн. 1. М.: Издательский центр «Академия». 2009. 320 с.Тимонин А.К., Филин В.Р. Ботаника. Систематика высших растений: Учебник для студ. высш. учебн. заведений. Кн. 1. М.: Издательский центр «Академия». 2009. 320 с.Юрина А.Л. Флора среднего и позднего девона Северной Евразии. М.: Наука, 1988. 176 с. (Тр. ПИН АН СССР. Т. 227).Юрина А.Л. Флора среднего и позднего девона Северной Евразии. М.: Наука, 1988. 176 с. (Тр. ПИН АН СССР. Т. 227).Юрина А.Л. Первые девонские леса — эволюционный признак комплексных родовых зон по растениям среднего-верхнего девона // Актуальные проблемы современной палинологии: Материалы XV Всероссийской палинологической конференции / Отв. ред. Н.С. Болиховская. М.: МГУ, ГЕОС, 2022. С. 419–423.Юрина А.Л. Первые девонские леса — эволюционный признак комплексных родовых зон по растениям среднего-верхнего девона // Актуальные проблемы современной палинологии: Материалы XV Всероссийской палинологической конференции / Отв. ред. Н.С. Болиховская. М.: МГУ, ГЕОС, 2022. С. 419–423.Юрина А.Л., Орлова О.А. Макрофлористическая зона Svalbardia (живет): структура, характерный род, его видовое разнообразие и основные местонахождения // Труды палеонтологического общества / Отв. ред. С.В. Рожнов. М.: ПИН РАН, 2021. Т. IV. С. 73–83.Юрина А.Л., Орлова О.А. Макрофлористическая зона Svalbardia (живет): структура, характерный род, его видовое разнообразие и основные местонахождения // Труды палеонтологического общества / Отв. ред. С.В. Рожнов. М.: ПИН РАН, 2021. Т. IV. С. 73–83.Юрина А.Л., Орлова О.А., Ростовцева Ю.В. Палеоботаника. Высшие растения. М.: Изд-во МГУ, 2010. 230 с.Юрина А.Л., Орлова О.А., Ростовцева Ю.В. Палеоботаника. Высшие растения. М.: Изд-во МГУ, 2010. 230 с.Avkhimovitch V.I., Tchibrikova E.V., Obukhovskaya T.G., et al. Middle and Upper Devonian miospore zonation of Eastern Europe // Bulletin des Centre de Recherché Exploration-Production Elf Aquitaine Boussens. 1993. Vol. 17. P. 79–147.Avkhimovitch V.I., Tchibrikova E.V., Obukhovskaya T.G., et al. Middle and Upper Devonian miospore zonation of Eastern Europe // Bulletin des Centre de Recherché Exploration-Production Elf Aquitaine Boussens. 1993. Vol. 17. P. 79–147.Beck C.B. Archaeopteris and its role in vascular plant evolution // Palaeobotany, paleoecology and evolution / Ed. K.J. Niklas. 1981.Vol. 1, N 9. P. 193–230.Beck C.B. Archaeopteris and its role in vascular plant evolution // Palaeobotany, paleoecology and evolution / Ed. K.J. Niklas. 1981.Vol. 1, N 9. P. 193–230.Beck C.B. Reconstruction of Archaeopteris and further considerations of its phylogenetic position // Amer. J. Bot. 1962. Vol. 49. P. 373–382.Beck C.B. Reconstruction of Archaeopteris and further considerations of its phylogenetic position // Amer. J. Bot. 1962. Vol. 49. P. 373–382.Beck C.B. The identity of Archaeopteris and Callixylon // Brittonia. 1960. Vol. 12. P. 445–456.Beck C.B. The identity of Archaeopteris and Callixylon // Brittonia. 1960. Vol. 12. P. 445–456.Berry C.M. A reconsideration of Wattieza Stockmans (here attributed to Cladoxylopsida) based on a new species from the Devonian of Venezuela // Rev. Palaeobotany and Palynology. 2000. Vol. 112. P. 125–146.Berry C.M. A reconsideration of Wattieza Stockmans (here attributed to Cladoxylopsida) based on a new species from the Devonian of Venezuela // Rev. Palaeobotany and Palynology. 2000. Vol. 112. P. 125–146.Berry C.M. The evolution of the first forests in the Devonian // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2019. № 11. С. 20–24.Berry C.M. The evolution of the first forests in the Devonian // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2019. № 11. С. 20–24.Berry C., Marshall J. Lycopsid forests in the early Late Devonian palaeoequatorial zone of Svalbardia // Geology. 2015. Vol. 43 (12). P. 1043–1046.Berry C., Marshall J. Lycopsid forests in the early Late Devonian palaeoequatorial zone of Svalbardia // Geology. 2015. Vol. 43 (12). P. 1043–1046.Boyer J.S. Reexamination of Eospermatopteris eriana (Dawson) Goldring from the upper Middle Devonian (=Givetian) Flora at Gilboa New York // The New York Botanical Garden. Thesis. 1995. https://www.researchgate.net/ publication/262510642/.Boyer J.S. Reexamination of Eospermatopteris eriana (Dawson) Goldring from the upper Middle Devonian (=Givetian) Flora at Gilboa New York // The New York Botanical Garden. Thesis. 1995. https://www.researchgate.net/ publication/262510642/.Cohen K.M., Finney S.C., Gibbard P.L. Fan J.-X. International chronostratigaphical chart. Episodes 36 // Intern Commission on stratigraphy. 2021. Vol. 10. P. 199–204.Cohen K.M., Finney S.C., Gibbard P.L. Fan J.-X. International chronostratigaphical chart. Episodes 36 // Intern Commission on stratigraphy. 2021. Vol. 10. P. 199–204.Dawson J.W. On new tree ferns and other fossils from the Devonian // Q. J. Geol. Soc. Lond. 1871. Vol. 27. P. 269–275.Dawson J.W. On new tree ferns and other fossils from the Devonian // Q. J. Geol. Soc. Lond. 1871. Vol. 27. P. 269–275.Gao X., Liu Le, Qin M., et al. Re-study of Guangdedendron micrum from the Late Devonian Xinhang forest // BMC Ecology and Evolution. 2022. Vol. 22, N 69. P. 1–16.Gao X., Liu Le, Qin M., et al. Re-study of Guangdedendron micrum from the Late Devonian Xinhang forest // BMC Ecology and Evolution. 2022. Vol. 22, N 69. P. 1–16.Giesen P., Berry C.M. Reconstruction and growth of the early tree Calamophyton (Pseudosporochnales, Cladoxylopsida) based on exceptionally complete specimens from Lindlar, Germany (Mid-Devonian): organic connection of Calamophyton branches and Duisbergia trunks // International Journal of Plant Sciences. 2013. Vol. 174. P. 665–686.Giesen P., Berry C.M. Reconstruction and growth of the early tree Calamophyton (Pseudosporochnales, Cladoxylopsida) based on exceptionally complete specimens from Lindlar, Germany (Mid-Devonian): organic connection of Calamophyton branches and Duisbergia trunks // International Journal of Plant Sciences. 2013. Vol. 174. P. 665–686.Goldring W. The Upper Devonian forest of seed ferns // NY State Mus. 1924. Bull. 521. P. 50–72.Goldring W. The Upper Devonian forest of seed ferns // NY State Mus. 1924. Bull. 521. P. 50–72.Gothan W., Zimmermann F. Weiteres über die altoberdevonische Flora von Bogendorf-Liebechau bei Waldenburg // Jb. preuss. geol. landesanst. 1937. Bd. 57. S. 487–506.Gothan W., Zimmermann F. Weiteres über die altoberdevonische Flora von Bogendorf-Liebechau bei Waldenburg // Jb. preuss. geol. landesanst. 1937. Bd. 57. S. 487–506.Høeg O.A. The Downtonian and Devonian flora of Spitzbergen // Norg. Svalb. Og Ishavs-Undersøkelser. 1942. Vol. 83. 228 p.Høeg O.A. The Downtonian and Devonian flora of Spitzbergen // Norg. Svalb. Og Ishavs-Undersøkelser. 1942. Vol. 83. 228 p.Jurina A., Raskatova M. Svalbardia from Givetian of Central Russia (Voronezh Region): leaf morphology and spores from sporangium // Palaeobotanist. 2014. Vol. 63. P. 99–112.Jurina A., Raskatova M. Svalbardia from Givetian of Central Russia (Voronezh Region): leaf morphology and spores from sporangium // Palaeobotanist. 2014. Vol. 63. P. 99–112.Jurina A.L., Raskatova M.G. Higher plants and miospore assemblage of Burtnieki Regional Stage (Givetian) of South Estonia // The Palaeobotanist. 2018. Vol. 67. S. 1–19.Jurina A.L., Raskatova M.G. Higher plants and miospore assemblage of Burtnieki Regional Stage (Givetian) of South Estonia // The Palaeobotanist. 2018. Vol. 67. S. 1–19.Lemoigne Y., Iurina A. Xenocladia medullosina Ch. A. Arnold (1940) 1952 du Devonian moyen du Kazakstan(URSS) // Geobios. University of Jodhpur (India). 1983. № 16. S. 513–547.Lemoigne Y., Iurina A. Xenocladia medullosina Ch. A. Arnold (1940) 1952 du Devonian moyen du Kazakstan(URSS) // Geobios. University of Jodhpur (India). 1983. № 16. S. 513–547.Lemoigne Y., Iurina A., Snigirevskaya N. Revision du genre Callixylon Zalessky, 1911 (Archaeopteris) du Dévonien // Palaeontographica. Abt. B. 1983. Bd. 186. Lfg. 4–6. P. 81–20.Lemoigne Y., Iurina A., Snigirevskaya N. Revision du genre Callixylon Zalessky, 1911 (Archaeopteris) du Dévonien // Palaeontographica. Abt. B. 1983. Bd. 186. Lfg. 4–6. P. 81–20.Matten L.C. Svalbardia banksii sp. nov. from the Upper Devonian (Frasnian) of New York State // Amer. J. Bot. 1981. Vol. 68, N.10. P. 1383–1391.Matten L.C. Svalbardia banksii sp. nov. from the Upper Devonian (Frasnian) of New York State // Amer. J. Bot. 1981. Vol. 68, N.10. P. 1383–1391.Orlova O.A., Jurina A.L., Snigirevsky S.M. Late Devonian plant communities of North Russia // Review of Palaeobotany and Palynology. 2016. Vol. 225. P. 94–107.Orlova O.A., Jurina A.L., Snigirevsky S.M. Late Devonian plant communities of North Russia // Review of Palaeobotany and Palynology. 2016. Vol. 225. P. 94–107.Ouyang S. Succession of Late Palaeozoic palynological assemblages in Jiangsu // Journ. stratigr. 2000. Vol. 24. P. 230–235.Ouyang S. Succession of Late Palaeozoic palynological assemblages in Jiangsu // Journ. stratigr. 2000. Vol. 24. P. 230–235.Schweitzer H.-J. Über Bergeria mimerensis und Protolepidodendropsis pulchra aus dem Devon Westspitzbergens // Palaeontographica. Abt. B. 1965. Bd. 115. P. 117–138.Schweitzer H.-J. Über Bergeria mimerensis und Protolepidodendropsis pulchra aus dem Devon Westspitzbergens // Palaeontographica. Abt. B. 1965. Bd. 115. P. 117–138.Schweitzer H.-J. Die Mitteldevon-flora von Lindlar (Rheinland). 4. Filicineae-Calamophyton primaevum Kräusel and Weyland // Palaeontographica. 1973. Abt. B. Band 140. P. 117–150.Schweitzer H.-J. Die Mitteldevon-flora von Lindlar (Rheinland). 4. Filicineae-Calamophyton primaevum Kräusel and Weyland // Palaeontographica. 1973. Abt. B. Band 140. P. 117–150.Schweitzer H.-J. Die Devonfloren Spitzbergens // Palaeontographica. Abt. B. 1999. Bd. 252. P. 1–122.Schweitzer H.-J. Die Devonfloren Spitzbergens // Palaeontographica. Abt. B. 1999. Bd. 252. P. 1–122.Stein W., Berry Ch., Hernick L., Mannolini F. Surprisingly complex community discovered in the mid-Devonian fossil forest at Gilboa // Nature. 2012. Vol. 483. P. 78–81.Stein W., Berry Ch., Hernick L., Mannolini F. Surprisingly complex community discovered in the mid-Devonian fossil forest at Gilboa // Nature. 2012. Vol. 483. P. 78–81.Stein W., Mannolini F., Hernick L., et al. Giant cladoxylopsid trees resolve the enigma of Earth, s earliest forest stumps at Gilboa // Nature. 2007. Vol. 446. P. 904–907.Stein W., Mannolini F., Hernick L., et al. Giant cladoxylopsid trees resolve the enigma of Earth, s earliest forest stumps at Gilboa // Nature. 2007. Vol. 446. P. 904–907.Stein W., Berry Ch., Morris J., et al. Mid-Devonian Archaeopteris roots signal revolutionary change in earliest fossil forest // Current biology. 2020. Vol. 30 (3). P. 421–431.Stein W., Berry Ch., Morris J., et al. Mid-Devonian Archaeopteris roots signal revolutionary change in earliest fossil forest // Current biology. 2020. Vol. 30 (3). P. 421–431.Streel M., Higgs K., Loboziak S., et al. Spore stratigraphy and correlation with faunas and floras in the type marine Devonian of the Ardenne-Rhenish regions // Review of Palaeobotany and Palynolgy. 1987. Vol. 50. P. 211–229.Streel M., Higgs K., Loboziak S., et al. Spore stratigraphy and correlation with faunas and floras in the type marine Devonian of the Ardenne-Rhenish regions // Review of Palaeobotany and Palynolgy. 1987. Vol. 50. P. 211–229.Wang D., Qin M., Liu Le., et al. The most extensive Devonian fossil forest with small lycopsid trees bearing the earliest stigmarian roots // Current Biology. 2019. Vol. 29. P. 2604–2615.Wang D., Qin M., Liu Le., et al. The most extensive Devonian fossil forest with small lycopsid trees bearing the earliest stigmarian roots // Current Biology. 2019. Vol. 29. P. 2604–2615.Xu H.-H., Berry Ch., Stein W., et al. Unique growth strategy in the Earth’s first trees revealed in silicified fossil trunks from China // PNAS. 2017. Vol. 114. P. 12009–12014.Xu H.-H., Berry Ch., Stein W., et al. Unique growth strategy in the Earth’s first trees revealed in silicified fossil trunks from China // PNAS. 2017. Vol. 114. P. 12009–12014.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.