Los fósiles primordiales de los 1er árboles de la tierra revelan su estructura extraña

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Los primeros árboles de la Tierra tenían cientos de estructuras parecidas a árboles dentro de ellos, haciéndolos mucho más intrincados que el interior de los árboles modernos, según encuentra un estudio reciente.

Los investigadores hicieron el descubrimiento después de estudiar los fósiles de árboles de 374 millones de años encontrados en el noroeste de China. Los fósiles mostraron que estos árboles antiguos tenían una malla interconectada de hebras de madera, encontraron los investigadores.

"Es simplemente extraño", dijo el co-investigador del estudio Christopher Berry, profesor de paleobotánica en la Universidad de Cardiff en el Reino Unido. [Nature’s Giants: Photos of the Tallest Trees on Earth]

Los dos especímenes fueron encontrados en 2012 y 2015 en Xinjiang, China, por el investigador principal del estudio, Hong-He Xu, del Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing en la Academia de Ciencias de China. Los especímenes pertenecen a un grupo de árboles conocidos como cladoxilopsidos, que se sabe que existieron desde el Devónico Medio hasta los períodos Carboníferos Tempranos, desde hace aproximadamente 393 millones a 320 millones de años, mucho antes de que los dinosaurios caminaran sobre la Tierra.

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Una ilustración de árboles cladoxylopsid, en este caso Calamophyton árboles que vivieron en lo que ahora es Alemania.

             Crédito: Peter Geisen

Antes de estos descubrimientos, los investigadores sabían acerca de los cladoxilopsidos fosilizados de otros lugares, como Escocia, Alemania y Gilboa, en el estado de Nueva York. Sin embargo, estos fósiles no tenían el detalle extremo necesario para cartografiar la anatomía de los árboles. Por ejemplo, los tocones de Gilboa, de 385 millones de años de antigüedad, se conservaron en arena, lo que hizo difícil estudiar su anatomía, dijo Berry.

"La mayor parte es solo arena. Es muy frustrante", dijo Berry a Live Science. "Se nos ocurrió diferentes escenarios para intentar descubrir cómo crecería este árbol, pero no pudimos resolverlo"

Un ambiente volcánico preservó los nuevos especímenes con mucho más detalle que los especímenes de cladoxilopsidos en Nueva York, dijo Berry.

Una sección transversal del árbol antiguo. Cada uno de los puntos negros tiene su propia serie de anillos de árboles, a diferencia de los árboles modernos, que generalmente tienen solo una serie de anillos de árboles en sus troncos.

             Crédito: Xu y Berry, 2017

Los investigadores nombraron las especies recién descubiertas Xinicaulis lignescens que se traduce como "nuevo tallo que se vuelve leñoso" ("Xin" significa "nuevo" en mandarín, "caulis" significa "tallo" en latín "y" lignescens "es Latín para "volverse leñoso")

X. lignescens estaba lleno de cientos de xilemas, tubos leñosos que transportan agua desde las raíces del árbol hasta sus ramas y hojas. En la mayoría de los árboles modernos, el xilema sube al centro del árbol y se agrega un nuevo anillo de crecimiento cada año a su alrededor. En otros árboles, como las palmeras, el xilema se encuentra en hebras que están incrustadas en tejido esponjoso en todo el tronco.

A diferencia de los árboles modernos, los xilemas de X. lignescens estaba dispuesto en hebras en solo las 2 pulgadas (5 centímetros) exteriores del árbol, lo que significaba que el centro del tronco era hueco, encontraron los investigadores. Además, las hebras de xilema se conectaron entre sí con una red de hebras de apoyo, dijeron los investigadores.

 Un modelo simplificado del sistema vascular del árbol antiguo. Las líneas negras representan los hilos de xilema que llevan el agua de las raíces al resto del árbol, el azul muestra los hilos de soporte y el naranja muestra las raíces. Los hilos de soporte (azul) se rasgarían y luego sanarían a medida que el árbol creciera.

Un modelo simplificado del sistema vascular del árbol antiguo. Las líneas negras representan los hilos de xilema que llevan el agua de las raíces al resto del árbol, el azul muestra los hilos de soporte y el naranja muestra las raíces. Los hilos de soporte (azul) se rasgarían y luego sanarían a medida que el árbol creciera.

             Crédito: Xu y Berry, 2017

Sorprendentemente, cada xilema tenía su propio conjunto de anillos de crecimiento. A medida que estos cientos de anillos y sus redes de soporte crecieron, el árbol se engordó con el tiempo, hallaron los investigadores. Examinando secciones transversales de X. lignescens era como mirar cientos de árboles pequeños dentro de un árbol más grande, dijo Berry.

 Christopher Berry se agacha junto a uno de los especímenes cladoxylopsid encontrados en el norte de Nueva York.

Christopher Berry se agacha junto a uno de los especímenes cladoxylopsid encontrados en el norte de Nueva York.

             Crédito: William Stein; Cortesía de Chris Berry

A medida que crecían los xilemas, tiraban de sus redes de apoyo. Esta red se rompería pero luego se repararía a sí misma, hallaron los investigadores al estudiar los fósiles conservados volcánicamente.

"Lo que ves, básicamente, es la forma en que cada cadena individual está creciendo, y el hecho de que se está desmoronando lentamente, pero que se repara a sí mismo al mismo tiempo", dijo Berry. "Esa es la clave de cómo creció esta cosa. Es increíblemente compleja". [Photos of First Fire-Scarred Petrified Wood]

Otros fósiles de cladoxilopsidos muestran que el árbol tenía una base similar a una pirámide que se estrechaba a medida que se hacía más alta. Los nuevos especímenes revelan el mecanismo detrás de esta curiosa forma: a medida que crecía el diámetro del árbol, los xilemas iban del lado de la base del árbol, creando la conocida base plana y el tronco ahusado, dijeron los investigadores.

Berry dijo que planea continuar estudiando estos árboles, y determinar cuánto carbono podrían capturar de la atmósfera, así como cómo esto impactó el clima.

El estudio fue publicado en línea hoy (23 de octubre) en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Artículo original sobre Live Science.

        

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