Современные хвощи выглядят скромно, но именно они оказались носителями одного из самых точных природных индикаторов климата. Ученые Университета Нью-Мексико выяснили, что хвощи способны усиливать изотопные сигналы до значений, которые раньше считались невозможными для наземных растений.

Ученые изучали хвощ гладкий, растущий вдоль Рио-Гранде. Это один из старейших родов растений на Земле: ему более 400 миллионов лет. Внутри его стебля — тысячи мельчайших отверстий, через которые вода движется снизу вверх. На каждом этапе ее изотопный профиль изменяется, и к верхним сегментам стебля этот сигнал становится экстремальным. Несколько образцов вышли за пределы обычного земного диапазона и напоминали структуру кислородных изотопов во внеземных породах.

Такой эффект помогает объяснить странные результаты анализов пустынных растений, с которыми специалисты сталкивались десятилетиями. Изотопы кислорода чувствительны к влажности, испарению и источнику воды, и хвощ усиливает эти различия до уровня, удобного для точного измерения. Он становится природным датчиком, показывающим, что происходит в сухих экосистемах.

Обновленные данные позволили пересобрать модели, которые используют для оценки климата засушливых регионов. Это помогло лучше интерпретировать изотопный состав других растений, живущих в экстремальных условиях. Интерес к работе усилился после того, как ученые представили ее на конференции Гольдшмидта — столь необычные значения ранее считались несочетаемыми с растительными тканями.

Ископаемые остатки древних хвощей включают фитолиты — микроскопические частицы кремния, сохраняющие изотопные характеристики миллионы лет. Такие структуры становятся фактически прибором, по которому можно оценить влажность эпох, когда на Земле обитали динозавры.