A Föld első fái elsődleges kövületei feltárják bizarr szerkezetüket

Pin
Send
Share
Send

A kutatók a Kínai északnyugati részén található 374 millió éves fák kövületeinek tanulmányozása után fedezték fel a felfedezést. A fosszíliák azt mutatták, hogy ezeknek az ősi fáknak egymással összekapcsolt fás szálú hálója van - találták a kutatók.

"Ez csak bizarr" - mondta Christopher Berry, a kutatás társkutatója, az Egyesült Királyság Cardiff Egyetemének paleobotanika vezető tanára.

A két példát 2012-ben és 2015-ben a kínai Xinjiang-ban találták meg, a Kínai Tudományos Akadémia Nanjing Földtani és Paleontológiai Intézetének kutatóvezetője, Hong-He Xu mellett. A példányok a cladoxylopsids néven ismert fák csoportjába tartoznak, amelyekről ismert, hogy a közép-devonól a korai széntartalmú korszakokig léteztek, körülbelül 393 millió és 320 millió évvel ezelőtt, jóval azelőtt, hogy a dinoszauruszok a Földet sétálták.

A kladoxilopszid fák illusztrációja, ebben az esetben Calamophyton fák, amelyek a mai Németországban éltek. (Kép jóváírása: Peter Geisen)

A felfedezések előtt a kutatók tudtak más helyekről, például Skóciából, Németországból és Gilboából, a New York-i felsõ államban található fosszilizált cladoxylopsidekrõl. Ezeknek a kövületeknek azonban nem volt olyan szélsőséges részletességük, amely a fák anatómiájának feltérképezéséhez szükséges. Például a 385 millió éves Gilboa-csontokat homokban tartósították meg, ami anatómiájának tanulmányozását tette kihívássá - mondta Berry.

"Ennek nagy része csak homok. Nagyon frusztráló" - mondta Berry a Live Sciencenek. "Különböző forgatókönyvekkel álltunk elő, hogy megpróbáljuk kitalálni, hogyan nő ez a fa, de egyszerűen nem tudtuk kitalálni."

Egy vulkáni környezet sokkal részletesebben megőrizte az újfajta példányokat, mint a New York-i cladoxylopsid példányok - mondta Berry.

Az ősi fa keresztmetszete. Mindegyik fekete pöttynek megvan a saját fagyűrűsorozata, ellentétben a modern fákkal, amelyeknek fatörzsében általában csak egy fagyűrű-sorozat található. (Kép jóváírása: Xu és Berry, 2017)

Fák a fák között

A kutatók az újfajta fajokat nevezték el Xinicaulis lignescens, ami azt jelenti, hogy "új szár fásul" ("Xin" jelentése "új" mandarin; "caulis" jelentése "szár" latinul "és" lignescens "latinul" fásodás ".)

X. lignescens tele volt százszáz xilemmel, fás csövekkel, amelyek vizet szállítanak a fa gyökereitől az ágakig és a levelekig. A legtöbb modern fában a xilém a fa közepén megy fel, és körülötte minden évben új növekedési gyűrűt adnak hozzá. Más fákban, például pálmafákban a xylem olyan szálakban található, amelyeket a csomagtartó egészében szivacsos szövetekbe ágyaznak.

A modern fákkal ellentétben a X. lignescens a kutatók megállapították, hogy szálakban helyezkednek el a fa mindössze 5 hüvelyk (5 cm) külső részén, ami azt jelentette, hogy a csomagtartó közepe üreges volt. Sőt, a xilém szálakat egymással támogató szálak hálójával kötötték össze - mondta a kutatók.

Az ősi fa érrendszerének egyszerűsített modellje. A fekete vonal a xilém szálakat ábrázolja, amelyek vizet szállítanak a gyökerektől a fa többi részéig, a kék a támogató szálakat, a narancs pedig a gyökereket mutatja. A támogató szálak (kék) elszakadnak, majd gyógyulnak, amikor a fa növekszik. (Kép jóváírása: Xu és Berry, 2017)

Meglepő módon, minden xylemnek megvan a maga növekedési gyűrűje. Ahogy ezek a gyűrűk százai és támogató hálóik növekedtek, a fa kövér lett az idő múlásával - találták a kutatók. A keresztmetszeteinek vizsgálata X. lignescens olyan volt, mintha apró fák százaira nézett volna egy nagyobb fán belül - mondta Berry.

Christopher Berry a New York-i upstate államban található egyik cladoxylopsid példány mellett gorog. (Kép jóváírása: William Stein; Chris Berry jóvoltából)

Ahogy a xilémek növekedtek, meghúzták a támogató hálójukat. Ez a háló megszakad, de aztán megjavítja magát - találták a kutatók a vulkanikusan megőrzött kövületek tanulmányozásával.

"Alapvetően az, amit lát, az egyes szálak növekedése, és az a tény, hogy lassan szétesik, de ugyanakkor javulnak" - mondta Berry. "Ez a kulcsa ennek a dolognak a növekedéséhez. Csak hihetetlenül összetett."

Más kladoxilopszid kövületek azt mutatják, hogy a fának piramisszerű alapja volt, amely magasabbra csökkent. Az új minták feltárják a furcsa forma mögött meghúzódó mechanizmust: A fa átmérőjének növekedésével a xilémek az oldalról a fa alapjára mentek, létrehozva a jól ismert lapos alapot és elkeskenyedő csomagtartót.

Berry elmondta, hogy továbbra is folytatja ezen fák tanulmányozását, és meg akarja határozni, mennyi szént tudnak elnyelni a légkörből, és hogy ez hogyan befolyásolja az éghajlatot.

Pin
Send
Share
Send