Naukowcy dokonali odkrycia po zbadaniu skamielin 374-milionowych drzew znalezionych w północno-zachodnich Chinach. Skamieliny pokazały, że te starożytne drzewa miały wzajemnie połączoną siatkę drzewnych pasm, stwierdzili naukowcy.
„To po prostu dziwaczne” - powiedział współprowadzący badania Christopher Berry, starszy wykładowca paleobotaniki na Uniwersytecie Cardiff w Wielkiej Brytanii.
Oba okazy zostały znalezione w 2012 i 2015 r. W chińskim Sinciangu przez głównego badacza Hong-He Xu z Nanjing Institute of Geology and Palaeontology z Chińskiej Akademii Nauk. Okazy należą do grupy drzew zwanych cladoxylopsidami, o których wiadomo, że istniały od środkowego dewonu do wczesnych okresów karbońskich, od około 393 milionów do 320 milionów lat temu, na długo przed dinozaurami chodzącymi po Ziemi.
Przed tymi odkryciami badacze wiedzieli o skamieniałych kladoksylopsydach z innych lokalizacji, w tym Szkocji, Niemiec i Gilboa, w stanie Nowy Jork. Jednak te skamieliny nie miały ekstremalnych szczegółów potrzebnych do mapowania anatomii drzew. Berry powiedział, że na przykład pniaki Gilboa liczące 385 milionów lat zostały zachowane w piasku, co utrudniało badanie ich anatomii.
„Większość to piasek. To bardzo frustrujące” - powiedział Berry Live Science. „Wymyśliliśmy różne scenariusze, aby dowiedzieć się, jak będzie rosło to drzewo, ale nie mogliśmy tego pojąć”.
Berry powiedział, że środowisko wulkaniczne zachowało nowo odkryte okazy znacznie bardziej szczegółowo niż okazy kladoksylopsidu w Nowym Jorku.
Drzewa w drzewach
Naukowcy nazwali nowo odkryty gatunek Xinicaulis lignescens, co tłumaczy się jako „nowy pień, który staje się drzewny” („Xin” oznacza „nowy” w języku mandaryńskim; „caulis” oznacza „łodyga” po łacinie, a „lignescens” to łacina oznaczająca „zalesienie”.)
X. lignescens był wypełniony setkami ksylemów, drzewnych rurek, które przenoszą wodę z korzeni drzewa na gałęzie i liście. W większości współczesnych drzew ksylem idzie na środek drzewa, a wokół niego co roku dodaje się nowy pierścień wzrostu. Na innych drzewach, takich jak palmy, ksylem znajduje się w pasmach osadzonych w gąbczastej tkance w całym pniu.
W przeciwieństwie do współczesnych drzew, ksylemy X. lignescens naukowcy odkryli, że został ułożony w pasma tylko na zewnętrznych 2 centymetrach (5 centymetrów) drzewa, co oznaczało, że środek pnia był pusty. Co więcej, nici ksylemu zostały połączone ze sobą za pomocą sieci pasm wspierających - twierdzą naukowcy.
Co zaskakujące, każdy ksylem miał swój własny zestaw pierścieni wzrostu. Naukowcy odkryli, że w miarę wzrostu tych setek pierścieni i ich pomocniczych sieci, drzewo z czasem rosło. Badanie przekrojów poprzecznych X. lignescens Berry powiedział, że to jak patrzenie na setki maleńkich drzew w obrębie większego drzewa.
Gdy ksylemy rosły, ciągnęły za swoje wspierające sieci. Naukowcy odkryli, że ta sieć pękła, ale potem się naprawiła, badając zachowane wulkaniczne skamieliny.
„W zasadzie widzisz sposób, w jaki rośnie każda pojedyncza nić, oraz fakt, że powoli się rozrywa, ale jednocześnie naprawia” - powiedział Berry. „To jest klucz do rozwoju tej rzeczy. Jest po prostu niesamowicie złożony”.
Inne skamieliny cladoxylopsid pokazują, że drzewo miało piramidalną podstawę, która zwężała się, gdy stawała się wyższa. Nowe okazy ujawniają mechanizm tego dziwnego kształtu: gdy średnica drzewa rosła, ksylemy przeszły z boku na podstawę drzewa, tworząc dobrze znaną płaską podstawę i zwężający się pień, twierdzą naukowcy.
Berry powiedział, że planuje kontynuować badania tych drzew i ustalić, ile węgla mogą wychwycić z atmosfery, a także jak wpłynie to na klimat.
