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地球上第一棵树的原始化石揭示了它们奇异的结构

研究人员是在研究了中国西北地区发现的3.74亿棵老树化石后发现的。研究人员发现,化石显示,这些古树有一个相互连接的木质链网。英国卡迪夫大学古植物学高级讲师克里斯托弗·贝里说:

“这太奇怪了。”。[自然巨人:地球上最高树木的照片]

这两个标本是由中国科学院南京地质古生物研究所的研究带头人徐洪和研究员于2012年和2015年在中国新疆发现的。这些标本属于一种被称为克劳索林的树木,在大约3亿9300万到3亿2000万年前,早在恐龙行走地球之前就已经知道了。“KDSPE”“KDSPs”“KDSPE”是枝状藻的图解,在这种情况下,卡拉莫普顿树生活在现在的德国。(彼得·盖森)

在这些发现之前,研究人员知道来自其他地方的克拉多木化石,包括苏格兰、德国和纽约州北部的吉尔博亚。然而,这些化石没有绘制树木解剖图所需的极端细节。例如,3.85亿年前的Gilboa树桩被保存在沙子里,这使得研究它们的解剖学成为一项挑战,Berry说,

“大部分只是沙子。“这很令人沮丧,”贝里告诉《科学现场》我们提出了不同的设想,试图弄清楚这棵树将如何生长,但我们就是搞不清楚。

火山环境保存的新发现的标本比纽约的cladoxylopsid标本要详细得多,Berry说,

是这棵古树的横截面。每一个黑点都有自己的树轮序列,不像现代树,它们的树干通常只有一个树轮序列。(Xu和Berry,2017)树内树木

研究人员将新发现的物种命名为Xiniculis lignescens,这在普通话中被翻译为“新茎变木质”(“Xin”的意思是“新的”);“茎”在拉丁语中是“茎”的意思,“木质素”在拉丁语中是“变成木质的”。)

X.木质素被数百个木质部填满,木质管将水从树的根部输送到树枝和叶子。在大多数现代树木中,木质部上升到树的中心,每年在其周围增加一个新的生长环。研究人员发现,在其他树木中,如棕榈树,木质部存在于整个树干的海绵组织中。

与现代树木不同,木质素X.lignescens的木质部是成股排列在树的外部2英寸(5厘米)处,这意味着树干的中部是中空的。此外,研究人员还说,木质部链之间有一个支撑链网,

是古树维管系统的简化模型。黑色的线条代表从根部向树的其他部分输送水分的木质部线,蓝色表示支持性线,橙色表示根。支持线(蓝色)将撕裂,然后愈合,因为树生长。(Xu和Berry,2017)

令人惊讶的是,每一个木质部都有自己的生长环。研究人员发现,随着这数百个年轮和它们的支撑网的生长,这棵树随着时间的推移变得越来越胖。贝里说,研究木聚结线虫的横截面就像观察一棵大树内的数百棵小树,

克里斯托弗·贝里蹲在纽约北部发现的一个枝状木属标本旁。(威廉·斯坦因;由克里斯·贝里提供)

随着木质部的生长,它们拉起支持性的网。研究人员通过研究火山保存下来的化石发现,这张网会断裂,但随后会自我修复。

“基本上,你看到的是每一条链的生长方式,以及它Berry说:“它慢慢地把自己撕成碎片,但同时又在修复自己。”这是这件事发展的关键。这真是太复杂了。”[第一批被火烧过的石化木材的照片]

其他的克拉多木化石显示,这棵树有一个金字塔状的底座,随着高度的增加而逐渐变细。新的标本揭示了这种奇怪形状背后的机制:随着树的直径的增长,木质部从树的侧面到树的底部,形成了众所周知的平底和逐渐变细的树干,研究人员说,

浆果说他计划继续研究这些树,并确定它们能从大气中捕获多少碳,以及这对气候的影响。

这项研究今天(10月23日)在线发表在《美国国家科学院学报》上。

是关于生命科学的原始文章。

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