Fosile primordiale ale primilor arbori ai Pământului își dezvăluie structura bizară

Pin
Send
Share
Send

Cercetătorii au făcut descoperirea după ce au studiat fosilele copacilor vechi de 374 de milioane de ani aflați în nord-vestul Chinei. Cercetătorii au descoperit că acești copaci antici aveau o plasă interconectată de șuvițe lemnoase.

"Este doar bizar", a declarat Christopher Berry, co-cercetător al studiului, lector principal de paleobotanică la Universitatea Cardiff din Regatul Unit.

Cele două exemplare au fost găsite în 2012 și 2015 în Xinjiang, China, de către cercetătorul principal Hong-He Xu, al Institutului de Geologie și Paleontologie din Nanjing, la Academia Chineză de Științe. Exemplarele aparțin unui grup de copaci cunoscuți sub denumirea de cladoxilopside, despre care se știe că au existat din Devonianul Mijlociu până la perioadele timpurii ale carboniferelor, de la aproximativ 393 milioane la 320 de milioane de ani în urmă, cu mult înainte ca dinozaurii să umble pe Pământ.

O ilustrare a copacilor cladoxilopside, în acest caz Calamophyton copaci care trăiau în ceea ce este acum Germania. (Credit de imagine: Peter Geisen)

Înainte de aceste descoperiri, cercetătorii știau despre cladoxilopside fosilizate din alte locații, inclusiv Scoția, Germania și Gilboa, în statul New York. Cu toate acestea, aceste fosile nu au avut detaliile extreme necesare pentru a cartografia anatomia copacilor. De exemplu, cioturile Gilboa, vechi de 385 de milioane de ani, au fost păstrate în nisip, ceea ce a făcut dificilă studierea anatomiei lor, a spus Berry.

"Cea mai mare parte este doar nisip. Este foarte frustrant", a spus Berry pentru Live Science. „Am venit cu diferite scenarii pentru a încerca să ne dăm seama cum va crește acest copac, dar pur și simplu nu ne-am dat seama.”

Un mediu vulcanic a păstrat specimenele noi într-un detaliu mult mai detaliat decât specimenele cladoxilopside din New York, a spus Berry.

O secțiune transversală a copacului antic. Fiecare punct negru are propriile sale serii de inele de copaci, spre deosebire de copacii moderni, care de obicei au doar o serie de inele de arbore în trunchiurile lor. (Credit de imagine: Xu și Berry, 2017)

Copacii din copaci

Cercetătorii au numit noua specie Xinicaulis lignescens, care se traduce prin „nou tulpină devenind lemnoasă” („Xin” înseamnă „nou” în mandarină; „caulis” înseamnă „tulpină” în latină ”, iar„ lignescens ”este latină pentru„ a deveni lemnos ”.)

X. lignescens era umplut cu sute de xilemuri, tuburi lemnoase care transportă apa de la rădăcinile copacului până la ramurile și frunzele sale. În majoritatea copacilor moderni, xilemul urcă în centrul copacului, iar în jurul său se adaugă un nou inel de creștere. La alți arbori, cum ar fi palmieri, xilema se găsește în șuvițele care sunt încorporate în țesutul spongios în întregul trunchi.

Spre deosebire de copacii moderni, xilemele din X. lignescens a fost aranjat în șuvițe doar pe partea exterioară de 2 centimetri (5 centimetri) a copacului, ceea ce însemna că mijlocul trunchiului era gol, au descoperit cercetătorii. Mai mult, catenele xilem au fost conectate între ele printr-o rețea de fire de susținere, au spus cercetătorii.

Un model simplificat al sistemului vascular al arborelui antic. Liniile negre reprezintă șuvițele de xilem care transportă apa de la rădăcini până la restul copacului, albastrul arată șuvițele de susținere, iar portocaliu arată rădăcinile. Șuvițele de susținere (albastru) aveau să sfâșie și apoi să se vindece pe măsură ce copacul crește. (Credit de imagine: Xu și Berry, 2017)

În mod surprinzător, fiecare xilem a avut propriul său set de inele de creștere. Pe măsură ce aceste sute de inele și pânzele lor de susținere au crescut, copacul s-a îngrașat în timp, au descoperit cercetătorii. Examinarea secțiunilor transversale din X. lignescens a fost ca și cum ar fi privit sute de copaci minusculi într-un copac mai mare, a spus Berry.

Christopher Berry se ghemuiește lângă unul dintre exemplarele cladoxilopside găsite în statul New York. (Credit imagine: William Stein; Amabilitatea lui Chris Berry)

Pe măsură ce xilemii au crescut, au tras pe pânzele lor de susținere. Această rețea s-ar rupe, dar apoi s-ar repara, cercetătorii găsiți studiind fosilele conservate vulcanic.

„Ceea ce vedeți, practic, este modul în care fiecare fir în parte este în creștere și faptul că încetul cu încetul se rupe, dar se reparată în același timp”, a spus Berry. "Aceasta este cheia pentru cum a crescut chestia asta. Este doar incredibil de complex."

Alte fosile cladoxilopside arată că copacul avea o bază asemănătoare piramidelor, care conică pe măsură ce devenea mai înalt. Noile exemplare dezvăluie mecanismul din spatele acestei forme curioase: pe măsură ce diametrul copacului a crescut, xilemele au mers din lateral până la baza copacului, creând binecunoscuta bază plană și trunchiul conic, au spus cercetătorii.

Berry a spus că intenționează să continue să studieze acești copaci și să determine cât de mult ar putea să capteze carbon din atmosferă, precum și modul în care acest lucru a avut impact asupra climei.

Pin
Send
Share
Send