Primordiale fossiler fra jordens første træer afslører deres bisarre struktur

Pin
Send
Share
Send

Forskere gjorde fundet efter at have undersøgt fossilerne af 374 millioner år gamle træer fundet i det nordvestlige Kina. Fossilerne viste, at disse gamle træer havde et sammenkoblet net af træagtige tråde, fandt forskerne.

"Det er bare bizart," sagde studieforsker Christopher Berry, universitetslektor i paleobotany ved Cardiff University i Storbritannien.

De to prøver blev fundet i 2012 og 2015 i Xinjiang, Kina, af studielederforskeren Hong-He Xu fra Nanjing Institute of Geology and Palaeontology ved det kinesiske videnskabsakademi. Prøverne hører til en gruppe træer kendt som cladoxylopsider, som det vides at have eksisteret fra Mellem Devonian til de tidlige kulstofholdige perioder, fra ca. 393 millioner til 320 millioner år siden, længe før dinosaurier vandrede Jorden.

En illustration af cladoxylopsid træer, i dette tilfælde Calamophyton træer, der boede i det, der nu er Tyskland. (Billedkredit: Peter Geisen)

Forud for disse opdagelser vidste forskere om fossiliserede cladoxylopsider fra andre steder, herunder Skotland, Tyskland og Gilboa, i staten New York. Disse fossiler havde imidlertid ikke den ekstreme detalje, der var nødvendig for at kortlægge træernes anatomi. For eksempel blev de 385 millioner år gamle Gilboa-stubbe konserveret i sand, hvilket gjorde det udfordrende at studere deres anatomi, sagde Berry.

"Det meste af det er bare sand. Det er meget frustrerende," fortalte Berry til Live Science. "Vi kom med forskellige scenarier for at prøve at finde ud af, hvordan dette træ ville vokse, men vi kunne bare ikke finde ud af det."

Et vulkansk miljø bevarede de nyfundne eksemplarer i meget mere detaljering end cladoxylopsid-prøverne i New York, sagde Berry.

Et tværsnit af det gamle træ. Hver af de sorte prikker har sin egen træring-serie i modsætning til moderne træer, som normalt kun har en træring-serie i deres kufferter. (Billedkredit: Xu og Berry, 2017)

Træer inden i træer

Forskerne navngav den nyfundne art Xinicaulis lignescens, der betyder "ny stilk, der bliver woody" ("Xin" betyder "ny" på mandarin; "caulis" betyder "stilk" på latin ", og" lignescens "er latin for" at blive woody. ")

X. lignescens blev fyldt med hundreder af xylemer, træagtige rør, der fører vand fra træets rødder til dets grene og blade. I de fleste moderne træer går xylem op i midten af ​​træet, og der tilføjes en ny vækstring hvert år omkring det. I andre træer, såsom palmetræer, findes xylemen i tråde, der er indlejret i svampet væv i hele bagagerummet.

I modsætning til moderne træer er xyleme af X. lignescens var arrangeret i tråde på kun de ydre 2 centimeter af træet, hvilket betød, at midten af ​​bagagerummet var hul, fandt forskerne. Hvad mere er, xylem-strengene var forbundet til hinanden med et væv af understøttende strenge, sagde forskerne.

En forenklet model af det gamle træs vaskulære system. De sorte streger repræsenterer xylemtrådene, der fører vand fra rødderne til resten af ​​træet, de blå viser de understøttende tråde, og orange viser rødderne. De understøttende tråde (blå) ville rive og derefter heles, når træet voksede. (Billedkredit: Xu og Berry, 2017)

Overraskende havde hver xylem sit eget sæt vækstringe. Da disse hundreder af ringe og deres understøttende væv voksede, blev træet federe med tiden, fandt forskerne. Undersøgelse af tværsnit af X. lignescens var som at se på hundreder af små træer i et større træ, sagde Berry.

Christopher Berry hænger sammen ved siden af ​​et af cladoxylopsid-prøverne fundet i upstate New York. (Billedkredit: William Stein; høflighed af Chris Berry)

Efterhånden som xyleme voksede, trak de på deres understøttende væv. Denne web ville gå i stykker, men derefter reparere sig selv, fandt forskerne ved at studere de vulkansk konserverede fossiler.

"Hvad du ser, dybest set, er den måde, hvorpå hver enkelt streng vokser, og det faktum, at det langsomt går i stykker, men reparerer sig selv på samme tid," sagde Berry. "Det er nøglen til, hvordan denne ting voksede ud. Den er bare utroligt kompleks."

Andre cladoxylopsid-fossiler viser, at træet havde en pyramidelignende base, der blev tilspidset, efterhånden som det blev højere. De nye eksemplarer afslører mekanismen bag denne nysgerrige form: Da træets diameter voksede, gik xyleme fra siden til bunden af ​​træet, hvilket skabte den velkendte flade base og afsmalnende bagagerum, sagde forskerne.

Berry sagde, at han planlægger at fortsætte med at studere disse træer og bestemme, hvor meget kulstof de kunne opsamle fra atmosfæren, samt hvordan dette påvirkede klimaet.

Pin
Send
Share
Send