Prvotné fosílie 1. stromov Zeme odhaľujú svoju bizarnú štruktúru

Pin
Send
Share
Send

Vedci objavili tento nález po tom, čo študovali fosílie 374 miliónov rokov starých stromov nachádzajúcich sa v severozápadnej Číne. Vedci zistili, že fosílie ukázali, že tieto staré stromy mali vzájomne prepojenú sieť drevených prameňov.

"Je to jednoducho bizarné," uviedol spoluautor štúdie Christopher Berry, hlavný lektor paleobotaniky na Cardiffskej univerzite vo Veľkej Británii.

Tieto dva exempláre boli nájdené v rokoch 2012 a 2015 v čínskom Sin-ťiangu, ktorý študoval vedecký pracovník Hong-He Xu z Inštitútu geológie a paleontológie Nanjing na Čínskej akadémii vied. Vzorky patria do skupiny stromov známych ako kladkolopsidy, o ktorých je známe, že existovali od stredného devónu do raných karbonských období, asi pred 393 až 320 miliónmi rokov, dávno predtým, ako dinosaury prešli Zemou.

Ilustrácia cladoxylopsid stromov, v tomto prípade Calamophyton stromy, ktoré žili v dnešnom Nemecku. (Obrázkový kredit: Peter Geisen)

Pred týmito objavmi vedci vedeli o fosílnych kladoxylopsidách z iných miest, vrátane Škótska, Nemecka a Gilboa, v štáte New York. Tieto fosílie však nemali extrémne podrobnosti potrebné na mapovanie anatómie stromov. Napríklad 385 miliónov rokov staré pahýly Gilboa sa zachovali v piesku, čo sťažovalo štúdium ich anatómie, uviedol Berry.

„Väčšina z toho je iba piesok. Je to veľmi frustrujúce,“ povedal Berry Live Science. „Prišli sme s rôznymi scenármi, aby sme sa pokúsili prísť na to, ako bude tento strom rásť, ale my sme to jednoducho nedokázali prísť.“

Sopečné prostredie zachovalo novo objavené exempláre omnoho podrobnejšie ako vzorky cladoxylopsidov v New Yorku, uviedol Berry.

Prierez starého stromu. Každá z čiernych bodiek má svoju vlastnú sériu prsteňov na rozdiel od moderných stromov, ktoré zvyčajne majú v kmeňoch iba jednu sériu prsteňov. (Obrázkový kredit: Xu a Berry, 2017)

Stromy medzi stromami

Vedci pomenovali novo nájdený druh Xinicaulis lignescens, čo sa prekladá ako „nový kmeň sa stáva drevným“ („Xin“ znamená „nový“ v mandarínskom jazyku; „caulis“ znamená „kmeňový“ v latinčine) a „lignescens“ je latinský výraz pre „stať sa drevným“.)

X. lignescens bol plný stoviek xylémov, drevených rúr, ktoré prenášali vodu z koreňov stromu do jeho vetiev a listov. U väčšiny moderných stromov rastie xylem do stredu stromu a okolo neho sa každý rok pridáva nový prsteň. V iných stromoch, ako sú napríklad palmy, sa xylém nachádza v prameňoch, ktoré sú uložené v hubovitom tkanive v celom kmeni.

Na rozdiel od moderných stromov, xylemy X. lignescens Vedci zistili, že bol usporiadaný do prameňov iba na vonkajších 2 palcoch (5 centimetroch) stromu, čo znamenalo, že stred kmeňa bol dutý. Vedci tiež tvrdia, že xylemové vlákna boli navzájom prepojené sieťou podporných vlákien.

Zjednodušený model vaskulárneho systému starého stromu. Čierne čiary predstavujú xylemové pramene, ktoré prenášajú vodu z koreňov do zvyšku stromu, modré znázorňujú podporné pramene a oranžové znázorňujú korene. Keď strom rástol, podporné pramene (modré) by sa roztrhali a potom liečili. (Obrázkový kredit: Xu a Berry, 2017)

Prekvapivo, každý xylem mal svoj vlastný súbor rastových krúžkov. Ako tieto stovky prsteňov a ich podporné siete rástli, strom postupom času stúpol. Preskúmanie prierezov X. lignescens bolo ako pozerať sa na stovky malých stromov vo väčšom strome, povedal Berry.

Christopher Berry sa krčí vedľa jedného zo vzoriek kladoxylopsidov nájdených v štáte New York. (Obrazový kredit: William Stein; s láskavým dovolením Chrisa Berryho)

Ako xylemy rástli, ťahali sa za podporné weby. Tento web by sa zlomil, ale potom by sa sám opravil. Vedci zistili, že študujú vulkanicky zachované fosílie.

„V zásade vidíte spôsob, akým každý jednotlivý reťazec rastie, a skutočnosť, že sa pomaly trhá, ale zároveň sa opravuje,“ povedal Berry. „To je kľúč k tomu, ako sa táto vec rozrástla. Je to jednoducho neuveriteľne zložité.“

Ďalšie fosílne kladylopsidy ukazujú, že strom mal pyramídovú základňu, ktorá sa zužovala, keď sa zvyšovala. Nové exempláre odhaľujú mechanizmus, ktorý stojí za týmto zvláštnym tvarom: Keď sa priemer stromu zväčšoval, šli xylemy zo strany na základňu stromu a vytvorili dobre známu rovnú základňu a zužujúci sa kmeň, uviedli vedci.

Berry povedal, že má v úmysle pokračovať v štúdiu týchto stromov a určiť, koľko uhlíka by mohli zachytiť z atmosféry, a ako to ovplyvní klímu.

Pin
Send
Share
Send