Τα πρωτογενή απολιθώματα των πρώτων δέντρων της Γης αποκαλύπτουν την παράξενο δομή τους

Pin
Send
Share
Send

Οι ερευνητές πραγματοποίησαν την ανακάλυψη αφού μελέτησαν τα απολιθώματα των δέντρων των 374 εκατομμυρίων ετών που βρέθηκαν στη βορειοδυτική Κίνα. Τα απολιθώματα έδειξαν ότι αυτά τα αρχαία δέντρα είχαν ένα διασυνδεδεμένο πλέγμα από ξύλινα νήματα, σύμφωνα με τους ερευνητές.

"Είναι απλά περίεργο", δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης, Christopher Berry, ανώτερος καθηγητής παλαιοφοβίας στο Πανεπιστήμιο του Cardiff στο Ηνωμένο Βασίλειο.

Τα δύο δείγματα βρέθηκαν το 2012 και το 2015 στο Xinjiang της Κίνας, από τον ερευνητή-ερευνητή Hong-He Xu του Ινστιτούτου Γεωλογίας και Παλαιοντολογίας του Nanjing στην κινεζική Ακαδημία Επιστημών. Τα δείγματα ανήκουν σε μια ομάδα δέντρων γνωστών ως cladoxylopsids, τα οποία είναι γνωστό ότι υπήρχαν από το Middle Devonian στις πρώιμες περιόδους άνθρακα, από περίπου 393 εκατομμύρια έως 320 εκατομμύρια χρόνια πριν, πολύ πριν οι δεινόσαυροι περπατούσαν στη Γη.

Μια απεικόνιση των cladoxylopsid δέντρων, σε αυτή την περίπτωση Calamophyton δέντρα που ζούσαν στη Γερμανία. (Εικόνα: Peter Geisen)

Πριν από αυτές τις ανακαλύψεις, οι ερευνητές γνώριζαν για τα απολιθωμένα cladoxylopsids από άλλες τοποθεσίες, συμπεριλαμβανομένης της Σκωτίας, της Γερμανίας και της Gilboa, στη βόρεια Νέα Υόρκη. Ωστόσο, αυτά τα απολιθώματα δεν είχαν τις ακραίες λεπτομέρειες που απαιτούνται για τη χαρτογράφηση της ανατομίας των δέντρων. Παραδείγματος χάριν, τα 385 εκατομμυρίων ετών κορμοί Gilboa διατηρήθηκαν στην άμμο, γεγονός που καθιστούσε δύσκολη την μελέτη της ανατομίας τους, δήλωσε ο Berry.

"Το μεγαλύτερο μέρος είναι απλά άμμος, είναι πολύ απογοητευτικό", δήλωσε ο Berry στο Live Science. "Καταλήξαμε σε διαφορετικά σενάρια για να προσπαθήσουμε να καταλάβουμε πώς θα αυξηθεί αυτό το δέντρο, αλλά δεν μπορούσαμε να το καταλάβουμε."

Ένα ηφαιστειακό περιβάλλον διατήρησε τα νεογέννητα δείγματα με περισσότερες λεπτομέρειες από τα δείγματα cladoxylopsid στη Νέα Υόρκη, δήλωσε ο Berry.

Μια διατομή του αρχαίου δέντρου. Κάθε μία από τις μαύρες κουκίδες έχει τη δική της σειρά δέντρων, αντίθετα με τα μοντέρνα δέντρα, τα οποία συνήθως έχουν μόνο μία σειρά δαχτυλιδιών δέντρων στους κορμούς τους. (Credit Image: Xu και Berry, 2017)

Δέντρα μέσα σε δέντρα

Οι ερευνητές ονόμασαν το νεογέννητο είδος Xinicaulis lignescens, το οποίο μεταφράζεται σε "νέο στέλεχος που γίνεται ξυλώδες" ("Xin" σημαίνει "νέο" στο Mandarin, "caulis" σημαίνει "στέλεχος" στα λατινικά "και" lignescens "

X. lignescens ήταν γεμάτη με εκατοντάδες ξυλώμια, ξυλώδεις σωλήνες που μεταφέρουν νερό από τις ρίζες του δέντρου στα κλαδιά και τα φύλλα του. Στα περισσότερα μοντέρνα δέντρα, το ξυλόλιο ανεβαίνει στο κέντρο του δέντρου και κάθε χρόνο προστίθεται ένας νέος δακτύλιος ανάπτυξης. Σε άλλα δέντρα, όπως οι φοίνικες, το ξυλόμιο βρίσκεται σε σκέλη που είναι ενσωματωμένα σε σπογγώδη ιστό σε ολόκληρο τον κορμό.

Σε αντίθεση με τα σύγχρονα δέντρα, τα ξυλάμια του X. lignescens ήταν διατεταγμένο σε κλωστές μόνο στις εξωτερικές 2 ίντσες (5 εκατοστά) του δέντρου, πράγμα που σημαίνει ότι το μέσον του κορμού ήταν κοίλο, σύμφωνα με τους ερευνητές. Επιπλέον, οι xylem συνδέθηκαν μεταξύ τους με ένα δίκτυο υποστηρικτικών κλώνων, ανέφεραν οι ερευνητές.

Ένα απλοποιημένο μοντέλο του αγγειακού συστήματος του αρχαίου δέντρου. Οι μαύρες γραμμές αντιπροσωπεύουν τις xylem σκέλη που μεταφέρουν νερό από τις ρίζες στο υπόλοιπο δέντρο, το μπλε δείχνει τις υποστηρικτικές κλωστές και το πορτοκαλί δείχνει τις ρίζες. Τα υποστηρικτικά σκέλη (μπλε) θα σχιστούν και στη συνέχεια θα επουλωθούν καθώς το δέντρο μεγαλώνει. (Credit Image: Xu και Berry, 2017)

Παραδόξως, κάθε xylem είχε το δικό του σύνολο δακτυλίων ανάπτυξης. Καθώς αυτές οι εκατοντάδες δακτυλίων και οι υποστηρικτικοί ιστοί τους μεγάλωσαν, το δέντρο πήρε πιο παχύ με την πάροδο του χρόνου, διαπίστωσαν οι ερευνητές. Εξετάζοντας διατομές του X. lignescens ήταν σαν να κοιτάς εκατοντάδες μικροσκοπικά δέντρα μέσα σε ένα μεγαλύτερο δέντρο, είπε ο Berry.

Ο Κρίστοφερ Μπέρυ συρρέει δίπλα σε ένα από τα cladoxylopsid δείγματα που βρέθηκαν στη Νέα Υόρκη. (Image credit: William Stein, ευγενική παραχώρηση του Chris Berry)

Καθώς οι xylems αυξήθηκαν, τράβηξαν τους ιστούς υποστήριξής τους. Αυτός ο ιστός θα σπάσει, αλλά στη συνέχεια θα επιδιορθωθεί, διαπίστωσαν οι ερευνητές μελετώντας τα απολιθωμένα απολιθώματα.

"Αυτό που βλέπετε είναι βασικά ο τρόπος με τον οποίο αυξάνεται κάθε μεμονωμένος τομέας και το γεγονός ότι ο ίδιος αναποδογυρίζει σιγά-σιγά αλλά επιδιορθώνει την ίδια στιγμή", δήλωσε ο Berry. "Αυτό είναι το κλειδί για το πώς αυτό το πράγμα μεγάλωσε, είναι απίστευτα περίπλοκο."

Άλλα απολιθώματα cladoxylopsid δείχνουν ότι το δέντρο είχε πυραμιδική βάση που συγκλόνισε καθώς πήρε ψηλότερα. Τα νέα δείγματα αποκαλύπτουν τον μηχανισμό πίσω από αυτό το περίεργο σχήμα: Καθώς η διάμετρος του δέντρου μεγάλωσε, τα ξυλάμια πήγαν από την πλευρά στη βάση του δέντρου, δημιουργώντας τη γνωστή επίπεδη βάση και τον κωνικό κορμό, οι ερευνητές είπαν.

Ο Berry δήλωσε ότι σχεδιάζει να συνεχίσει να μελετάει αυτά τα δέντρα και να καθορίζει πόση άνθρακα θα μπορούσαν να συλλέξουν από την ατμόσφαιρα, καθώς και πώς αυτό επηρέασε το κλίμα.

Pin
Send
Share
Send