Βρέθηκαν απολιθώματα των αρχαιότερων δέντρων στη Γη ηλικίας 374 εκατ. ετών. Fossils from the world's oldest trees reveal complex anatomy never seen before

Η μελέτη του κορμού έφερε στο φως ένα δίκτυο αγγείων (ξύλωμα) πολύ πιο περίπλοκο από ό,τι στα σημερινά φυτά. Intricate web of woody strands inside 374-million-year-old tree trunks point to most complicated trees to have ever grown on Earth. This is an illustrative transverse plane through the small trunk, showing the three naturally-fractured parts. Credit: Xu and Berry, 2017

Τα πρώτα δέντρα που αναπτύχθηκαν στον πλανήτη μας, φαίνεται πως ήσαν και τα πιο πολύπλοκα - περισσότερο από ό,τι είναι τα σημερινά δέντρα. Αυτό αποκαλύπτουν δύο απολιθώματα ενός δέντρου ηλικίας 374 εκατομμυρίων ετών, τα οποία βρέθηκαν σε μια απομονωμένη περιοχή στη βορειοδυτική Κίνα και διαθέτουν μια απρόσμενα πολύπλοκη ανατομία στο εσωτερικό τους.

Fossilized slices of a 374-million-year-old tree reveal a hollow core surrounded by numerous bundles of woody strands called xylem (the larger black spots), with soft tissue (in gray) between. The smaller black dots are roots. Credit: Dr. Chris Berry/Cardiff University

Η μελέτη του κορμού έφερε στο φως ένα δίκτυο αγγείων (ξύλωμα) πολύ πιο περίπλοκο από ό,τι στα σημερινά φυτά. Πώς και γιατί συνέβη αυτό, αποτελεί μυστήριο για τους επιστήμονες.

Το ξύλωμα μεταφέρει νερό και θρεπτικές ουσίες από τις ρίζες του φυτού προς τα κλαδιά και τα φύλλα του. Στα περισσότερα σημερινά δέντρα το ξύλωμα σχηματίζει ένα ενιαίο κεντρικό κύλινδρο στον οποίο προστίθενται νέοι δακτύλιοι κάθε χρόνο κάτω από τον φλοιό, ενώ σε μερικά άλλα δέντρα το ξύλωμα αποτελείται από ξυλώδη αγγεία που είναι ενσωματωμένα σε μαλακότερους σπογγώδεις ιστούς σε όλο τον κορμό. Όμως στα πρώτα δέντρα το ξύλωμα μοιάζει να ήταν ακόμη πιο πολύπλοκο.

An illustration of cladoxylopsid trees, in this case Calamophyton trees that lived in what is now Germany. Credit: Peter Geisen

Οι ερευνητές από την Κίνα, τη Βρετανία και τις ΗΠΑ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS), ανακάλυψαν ότι το πανάρχαιο δέντρο ύψους οκτώ έως 12 μέτρων που έμοιαζε με φοίνικα (με την επιστημονική ονομασία Xinicaulis lignescens) διέθετε πολλά επιμέρους ξυλώματα στο εξωτερικό στρώμα του κορμού του, το οποίο είχε πάχος πέντε εκατοστών. Το εσωτερικό τμήμα του κορμού του, ο οποίος είχε συνολική διάμετρο περίπου 70 εκατοστών, ήταν τελείως κούφιο.

A simplified model of the ancient tree's vascular system. The black lines represent the xylem strands that carry water from the roots to the rest of the tree, the blue shows the supportive strands and the orange shows the roots. The supportive strands (blue) would tear and then heal as the tree grew. Credit: Xu and Berry, 2017

Τα κάθετα αγγεία του ξυλώματος ήσαν διατεταγμένα με πολύ οργανωμένο τρόπο και διασυνδεμένα οριζόντια μεταξύ τους, θυμίζοντας δίκτυο διασταυρούμενων σωληνώσεων ύδρευσης. Αντί όλο το δέντρο να προσθέτει ένα ακόμη δακτύλιο κάθε χρόνο που περνούσε (κάτι που σήμερα επιτρέπει τη δεντροχρονολόγηση), στα πρώτα δέντρα κάθε αγγείο του ξυλώματος ανέπτυσσε το δικό του ξεχωριστό δακτύλιο, σαν να υπήρχε ένα μεγάλο δίκτυο μίνι-δέντρων μέσα σε κάθε δέντρο.

Καθώς τα επιμέρους αγγεία μεγάλωναν και ο όγκος τους αυξανόταν, μαζί τους διευρυνόταν η διάμετρος όλου του δέντρου. Ταυτόχρονα, στο κάτω μέρος του δέντρου, ξυλώδη αγγεία προεξείχαν όλο και περισσότερο από τα πλάγια του κορμού, σχηματίζοντας μια επίπεδη βάση.

  

«Δεν υπάρχει άλλο γνωστό δέντρο στην ιστορία της Γης, που να έχει ποτέ κάνει κάτι τόσο απίστευτα περίπλοκο. Είναι τρελό ότι τα αρχαιότερα δέντρα είχαν και την πιο πολύπλοκη ανάπτυξη», δήλωσε ένας από τους ερευνητές, ο παλαιοντολόγος Κρις Μπέρι της Σχολής Γεωεπιστημών του βρετανικού Πανεπιστημίου του Κάρντιφ.

Τα δέντρα κυριαρχούσαν στη Γη κατά τη Δεβόνια περίοδο πριν από 419 έως 358 εκατομμύρια χρόνια. Σχημάτισαν τα πρώτα δάση και έπαιξαν ρόλο-κλειδί στην απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα, στην οποία επίσης πρόσθεσαν οξυγόνο. Επηρέασαν έτσι καθοριστικά το κλίμα του πλανήτη μας και δημιούργησαν ευνοϊκές συνθήκες για την ανάπτυξη άλλων μορφών ζωής.

Πηγές: Hong-He Xu, Christopher M. Berry, William E. Stein, Yi Wang, Peng Tang, Qiang Fu. Unique growth strategy in the Earth’s first trees revealed in silicified fossil trunks from China. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017; 201708241 DOI: 10.1073/pnas.1708241114 - ΑΠΕ - ΜΠΕ