Primordialni fosili 1. dreves na Zemlji razkrivajo svojo bizarno strukturo

Pin
Send
Share
Send

Raziskovalci so odkritje opravili po preučevanju fosilov 374 milijonov let starih dreves, ki so jih našli na severozahodu Kitajske. Fosili so pokazali, da imajo ta starodavna drevesa med seboj povezano mrežo lesenih pramenov, so ugotovili raziskovalci.

"To je samo bizarno," je dejal so-raziskovalec študije Christopher Berry, višji predavatelj paleobotanike z univerze Cardiff v Veliki Britaniji.

Oba vzorca sta v letih Xinjiang na Kitajskem odkrila vodja raziskave Hong-He Xu z Inštituta za geologijo in paleontologijo Nanjing na Kitajski akademiji znanosti. Primerki spadajo v skupino dreves, znane kot kladoksilopsidi, za katere je znano, da obstajajo od srednjega devona do zgodnjega ogljikovega obdobja, od približno 393 milijonov do 320 milijonov let, veliko preden so dinozavri prehodili Zemljo.

Ponazoritev dreves cladoxylopsid v tem primeru Calamophyton drevesa, ki so živela v sedanji Nemčiji. (Kreditna slika: Peter Geisen)

Pred temi odkritji so raziskovalci vedeli za fosilizirane kladoksilopside z drugih lokacij, vključno s Škotske, Nemčije in Gilboe, v vzhodnem New Yorku. Vendar ti fosili niso imeli skrajnih podrobnosti, potrebnih za preslikavo anatomije dreves. Berry je na primer ohranil 385 milijonov let stare škrbine Gilboa, zaradi česar je bilo težko izučiti njihovo anatomijo, je dejal Berry.

"Večina je le pesek. Zelo frustrirajoče," je Berry povedal Live Science. "Prišli smo do različnih scenarijev, da bi poskusili ugotoviti, kako bo to drevo raslo, a tega preprosto nismo mogli ugotoviti."

Vulkansko okolje je novoodkrite primerke ohranilo veliko bolj podrobno kot vzorci kladoksilopsidov v New Yorku, je dejal Berry.

Prerez starodavnega drevesa. Vsaka črna pika ima svojo serijo drevesnih obročkov, za razliko od sodobnih dreves, ki imajo ponavadi le eno vrsto drevesnih obročkov v svojih deblih. (Kreditna slika: Xu in Berry, 2017)

Drevesa znotraj dreves

Raziskovalci so poimenovali novoodkrite vrste Xinicaulis lignescens, kar pomeni "novo steblo postane lesno" ("Xin" v mandarinščini pomeni "novo"; "caulis" pomeni "steblo" v latinščini), "lignescens" pa latinsko za "postajanje lesa."

X. lignescens je bilo napolnjeno s stotimi ksilemi, lesenimi cevmi, ki prenašajo vodo od korenin drevesa do njegovih vej in listov. V večini modernih dreves se ksilema sega navzgor po sredini drevesa in okoli njega se vsako leto doda nov rastni obroč. Pri drugih drevesih, kot so palme, ksilem najdemo v pramenih, ki so v deblu vtisnjeni v gobasto tkivo.

V nasprotju s sodobnimi drevesi so ksilemi iz X. lignescens Raziskovalci so ugotovili, da je bil razporejen v pramenih na samo zunanjih 2 centimetrih drevesa, kar je pomenilo, da je bila sredina debla votla. Raziskovalci so še povedali, da so se ksilenovi prameni med seboj povezali s spletom podpornih niti.

Poenostavljen model žilnega sistema starodavnega drevesa. Črne črte predstavljajo pramene ksilema, ki prenašajo vodo od korenin do preostalega drevesa, modra prikazuje podporne pramene, oranžna pa korenine. Podporni prameni (modre barve) bi se raztrgali in potem zacelili, ko je drevo raslo. (Kreditna slika: Xu in Berry, 2017)

Presenetljivo je, da je imel vsak ksilem svoj nabor rastnih obročev. Ko je teh sto obročev in njihovih podpornih spletov raslo, se je drevo sčasoma vse bolj zgostilo, so ugotovili raziskovalci. Preučitev presekov v Ljubljani X. lignescens je bilo podobno gledanju na stotine drobnih dreves znotraj večjega drevesa, je rekel Berry.

Christopher Berry se prikrade poleg enega od cladoxylopsidnih primerkov, ki so ga našli v vzhodnem New Yorku. (Slika: William Stein; avtor dovoljenja Chrisa Berryja)

Ko so se ksilemi večali, so se vlekli na svoje podporne mreže. Ta splet se bo zlomil, vendar bi se potem sam popravil, so ugotovili raziskovalci s preučevanjem vulkansko ohranjenih fosilov.

"V bistvu vidite, kako raste vsak posamezen pramen in dejstvo, da se počasi raztrga, hkrati pa se popravi," je dejal Berry. "To je ključno za to, kako je ta stvar rasla. Je prav neverjetno zapletena."

Drugi kladoksilopsidni fosili kažejo, da je imelo drevo piramidno podlago, ki se je zožila, ko je postajala višja. Novi primerki razkrivajo mehanizem za to radovedno obliko: Ko je premer drevesa naraščal, so ksilemi šli od strani do dna drevesa, kar je ustvarilo dobro znano ravno podlago in zožitev debla, so povedali raziskovalci.

Berry je dejal, da namerava še naprej preučevati ta drevesa in določiti, koliko ogljika bi lahko zajeli iz ozračja, pa tudi, kako bi to vplivalo na podnebje.

Pin
Send
Share
Send