ฟอสซิลดึกดำบรรพ์ของต้นไม้ต้นที่ 1 ของโลกเปิดเผยโครงสร้างประหลาดของพวกเขา

Pin
Send
Share
Send

นักวิจัยทำการค้นพบหลังจากศึกษาซากดึกดำบรรพ์ของต้นไม้อายุ 374 ล้านปีที่พบในภาคตะวันตกเฉียงเหนือของจีน ซากดึกดำบรรพ์แสดงให้เห็นว่าต้นไม้โบราณเหล่านี้มีตาข่ายที่เชื่อมต่อกันของเส้นไม้ที่นักวิจัยพบ

"มันเป็นเรื่องที่แปลกประหลาดมาก" Christopher Berry นักวิจัยร่วมงานการศึกษาของ paleobotany จากมหาวิทยาลัยคาร์ดิฟในสหราชอาณาจักรกล่าว

ทั้งสองตัวอย่างถูกค้นพบในปี 2555 และ 2558 ที่เมืองซินเจียงประเทศจีนโดยนักวิจัยจาก Hong-He Xu นักวิจัยจากสถาบันธรณีวิทยาและบรรพชีวินวิทยาของ Nanjing University of Science ตัวอย่างอยู่ในกลุ่มของต้นไม้ที่รู้จักกันในชื่อ cladoxylopsids ซึ่งเป็นที่รู้กันว่ามีอยู่ตั้งแต่กลางดีโวเนียนถึงต้นแระยุคจาก 393 ล้านถึง 320 ล้านปีก่อนนานก่อนไดโนเสาร์เดินโลก

ภาพประกอบของต้นไม้ cladoxylopsid ในกรณีนี้ Calamophyton ต้นไม้ที่อาศัยอยู่ในประเทศเยอรมนี (เครดิตรูปภาพ: Peter Geisen)

ก่อนการค้นพบนี้นักวิจัยรู้เกี่ยวกับฟอสซิล cladoxylopsids จากที่อื่น ๆ รวมถึงสกอตแลนด์เยอรมนีและกิลโบอาในตอนเหนือของรัฐนิวยอร์ก อย่างไรก็ตามฟอสซิลเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องมีรายละเอียดมากนักในการทำแผนที่กายวิภาคของต้นไม้ ตัวอย่างเช่นตอไม้ Gilboa อายุ 385 ล้านปีถูกเก็บรักษาไว้ในทรายซึ่งทำให้มันยากที่จะศึกษากายวิภาคของพวกเขา Berry กล่าว

“ ส่วนใหญ่เป็นเพียงทรายมันน่าหงุดหงิดมาก” Berry บอกกับ Live Science “ เราคิดสถานการณ์ต่าง ๆ ขึ้นมาเพื่อลองคิดดูว่าต้นไม้นี้จะเติบโตอย่างไร แต่เราก็ไม่สามารถคิดออกได้”

แบล็กเบอร์รีกล่าวว่าสภาพแวดล้อมของภูเขาไฟเก็บรักษาตัวอย่างที่เพิ่งค้นพบใหม่ในรายละเอียดมากกว่าตัวอย่างของ cladoxylopsid ในนิวยอร์ก

ภาพตัดขวางของต้นไม้โบราณ จุดสีดำแต่ละจุดมีชุดวงแหวนต้นไม้ของตัวเองซึ่งแตกต่างจากต้นไม้สมัยใหม่ซึ่งมักจะมีชุดแหวนต้นไม้เพียงชุดเดียวในลำต้นของพวกเขา (เครดิตรูปภาพ: Xu and Berry, 2017)

ต้นไม้ภายในต้นไม้

นักวิจัยตั้งชื่อสายพันธุ์ใหม่ที่ค้นพบ Xinicaulis lignescensซึ่งแปลว่า "ก้านใหม่กลายเป็นไม้" ("Xin" หมายถึง "ใหม่" ในภาษาจีนกลาง "" ลำต้น "หมายถึง" ลำต้น "ในภาษาละติน" และ "lignescens" เป็นภาษาละตินสำหรับ "กลายเป็นไม้")

X. lignescens เต็มไปด้วย xylems หลายร้อยท่อไม้ที่นำน้ำจากรากของต้นไม้ไปยังกิ่งและใบของมัน ในต้นไม้ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ xylem ขึ้นไปที่กึ่งกลางของต้นไม้และมีวงแหวนการเติบโตใหม่เพิ่มขึ้นทุกปี ในต้นไม้อื่น ๆ เช่นต้นปาล์ม xylem นั้นพบในเส้นที่ฝังอยู่ในเนื้อเยื่อฟูตลอดลำต้น

ไม่เหมือนกับต้นไม้ที่ทันสมัย ​​xylems ของ X. lignescens นักวิจัยพบว่ามีการเรียงตัวเป็นเส้นบนพื้นด้านนอก 2 นิ้ว (5 เซนติเมตร) ซึ่งหมายความว่าตรงกลางของลำต้นนั้นกลวง ยิ่งไปกว่านั้น xylem strands นั้นเชื่อมต่อกันด้วย web ของ strands ที่สนับสนุน

แบบจำลองที่เรียบง่ายของระบบลำเลียงของต้นไม้โบราณ เส้นสีดำแสดงถึงเส้น xylem ที่อุ้มน้ำจากรากไปยังส่วนที่เหลือของต้นไม้สีน้ำเงินแสดงให้เห็นถึงเส้นสนับสนุนและสีส้มแสดงถึงราก เส้นประที่สนับสนุน (สีน้ำเงิน) จะฉีกขาดแล้วรักษาเมื่อต้นไม้โตขึ้น (เครดิตรูปภาพ: Xu and Berry, 2017)

น่าแปลกที่ xylem แต่ละคนมีวงแหวนแห่งการเจริญเติบโตของตัวเอง นักวิจัยพบว่าเมื่อวงดังกล่าวหลายร้อยวงและใยแก้วที่รองรับของพวกมันเติบโตขึ้นเรื่อย ๆ กำลังตรวจสอบส่วนต่าง ๆ ของ X. lignescens เป็นเหมือนการดูต้นไม้เล็ก ๆ หลายร้อยต้นภายในต้นไม้ใหญ่ Berry กล่าว

คริสโตเฟอร์เบอร์รี่คุกเข่าข้างหนึ่งในตัวอย่าง cladoxylopsid ที่พบในตอนเหนือของรัฐนิวยอร์ก (เครดิตรูปภาพ: William Stein; มารยาทของ Chris Berry)

เมื่อ xylems เติบโตขึ้นพวกเขาดึงเว็บที่สนับสนุนของพวกเขา เว็บนี้จะพัง แต่ก็ซ่อมเองนักวิจัยค้นพบโดยการศึกษาฟอสซิลที่ได้รับการอนุรักษ์ด้วยภูเขาไฟ

“ สิ่งที่คุณเห็นโดยทั่วไปคือวิธีการที่แต่ละคนเติบโตขึ้นและความจริงที่ว่ามันค่อยๆฉีกขาดออกจากกัน แต่ทำการซ่อมแซมตัวเองในเวลาเดียวกัน” Berry กล่าว "นั่นคือกุญแจสำคัญในการเติบโตของสิ่งนี้มันซับซ้อนอย่างเหลือเชื่อ"

ฟอสซิล cladoxylopsid อื่น ๆ แสดงว่าต้นไม้นั้นมีฐานคล้ายพีระมิดที่เรียวขึ้นเมื่อมันสูงขึ้น ตัวอย่างใหม่เผยให้เห็นกลไกที่อยู่เบื้องหลังรูปร่างแปลก ๆ นี้: เมื่อเส้นผ่าศูนย์กลางของต้นไม้เพิ่มขึ้น xylems ก็เดินจากด้านหนึ่งไปยังฐานของต้นไม้สร้างฐานแบนที่รู้จักกันดีและลำต้นเรียวนักวิจัยกล่าว

Berry กล่าวว่าเขาวางแผนที่จะศึกษาต้นไม้เหล่านี้ต่อไปและกำหนดว่าพวกเขาสามารถจับคาร์บอนจากชั้นบรรยากาศได้มากน้อยเพียงใดรวมถึงผลกระทบของสภาพอากาศ

Pin
Send
Share
Send