zaterdag 31 maart 2018

Nieuwe studie toont aan dat de eerste bomen op aarde een complexere structuur hadden dan bomen vandaag de dag

Het is een uitdagende taak om na te gaan welke van de oudste bomen op onze planeet op dit moment nog in leven zijn. Zo'n onderzoek zou ons een aantal verbazingwekkende voorbeelden geven, zoals de oude Tjikko boom in Zweden, een Noorse spar die al leeft sinds de laatste ijstijd; deze boom is ouder dan 9.500 jaar.

Maar wat kan onderzoek naar de eerste bomen die ooit op onze planeet groeien ons vertellen? Het blijkt, heel wat. Een gloednieuwe studie die werd uitgevoerd door een internationaal team van onderzoekers, gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings in oktober 2017, vijvert dicht de 374 miljoen jaar oude fossiele monsters van bomen. In het noordwesten van China zijn in 2012 en 2015 twee van dergelijke voorbeelden opgegraven.


Wat de studie suggereert is dat de eerste bomen op onze planeet veel gecompliceerder waren dan we dachten. De onderzoekers ontdekten dat één exemplaar honderden andere boomachtige structuren in zich opneemt. Dat maakt ze aanzienlijk anders van structuur in vergelijking met een van de hedendaagse bomen die we vandaag om ons heen zien.

Eospermatopteris erianus fossiel
Auteur: Eduard Solà CC BY-SA 3.0
Na het bestuderen van de fossielen, hebben wetenschappers vastgesteld dat er een heel netwerk van houtachtige draden die vermengd in de stam van de oude boom. Christopher Berry van de Cardiff University in het Verenigd Koninkrijk, een van de auteurs van de studie, merkt op dat een dergelijke bevinding "bizar" is.

De fossielen werden opgegraven in China's Xinjiang grondgebied, terwijl de hele studie werd geleid door Hong-He Xu, een onderzoeker van de Chinese Academie van Wetenschap van Nanjing. De onderzoeksgroep heeft bevestigd dat de fossielen behoren tot een klasse van bomen genaamd Cladoxylopsids. Deze bomen zouden al 393 miljoen jaar geleden gedijen en het aardoppervlak stippelden in de Midden-Devonische periode. In het begin van de bloeiperiode, zo'n 320 miljoen jaar geleden, was deze groep bomen uitgestorven.

De Chinese fossielen van Cladoxylopsids zijn niet de enige bekende steekproeven. Eerder zijn meer gefossiliseerde exemplaren gevonden op ten minste drie verschillende locaties, in Duitsland, de VS en Schotland. Geen van deze hebben wetenschappers echter voldoende gegevens verstrekt om hun anatomie als geheel te reconstrueren. De Chinese steekproeven deden de truc, en zij plukten zelfs een nieuwe naam, Xinicaulis lignescens. Het staat voor "nieuwe, houtachtige stengel".De naam spreekt voor zich, bedacht op basis van misschien wel een van de meest opwindende eigenschappen die deze oude boom had. De stam bestond uit vele xylems, mogelijk honderden. Deze vasculaire weefsels functioneerden als houtachtige buisjes en brachten water helemaal van de wortels van de boom naar boven.

Moderne bomen hebben alleen xyleemweefsel door het centrum van de boom, van wortels tot takken. Zoals u misschien al weet, wanneer een boom gekapt wordt, kunnen we zijn "groeiringen" zien. Elk jaar vormt zich zo'n nieuwe ring, en zo kunnen we de leeftijd gemakkelijk zien aan de hand van het aantal ringen.

De xylems van Xinicaulis lignescens werden echter gesorteerd in strengen die net binnen de buitenste twee centimeter van de boom werden gevonden. De stam van de boom bleef daardoor in het midden uitgehold. De studie toont verder aan dat alle xylemstrengen met een net van extra strengen werden vermengd die ondersteunende functies hadden.

Calamophyton bomen 
Auteur: Falconaumanni CC BY-SA 3.0


Het interessantst was dat elk xyleem zijn eigen groeiringen zou hebben. En terwijl al die ringen en hun ondersteunende netten zich in de loop van de tijd ontwikkelden, nam het volume van de boom toe. Als de wetenschappers hebben nagedacht over de dwarsdoorsnede van de Chinese exemplaren, wat ze konden zien was bijna hetzelfde als naar beneden te kijken naar talloze miniatuur bomen die allemaal werden geïntegreerd in een grote dikke boom.

Berry heeft deze ingewikkelde structuur "ongelooflijk complex" genoemd. Daarnaast waren de ondersteunende netten tijdens het kweken vatbaar voor breuk, maar het lijkt erop dat ze de mogelijkheid hadden om alleen te regenereren.

Nog een kenmerk van Cladoxylopsids was ook hun piramidevormige basis die geleidelijk zou afnemen naarmate de boom in hoogte groeide. Deze eigenschap was bekend uit onderzoek van andere gefossiliseerde Cladoxylopsids in het verleden, en het is misschien wel de best-gemerkt eigenschap bij het bekijken van illustraties van deze planten.

Berry legde uit waarom we pas nu tot deze bevindingen komen. Het antwoord, zegt hij, heeft te maken met de manier waarop de fossielen bewaard zijn gebleven. De Chinese, gevonden in vulkanisch materiaal, zijn beter bewaard gebleven, zodat wetenschappers in staat waren om meer ingewikkelde details te verkrijgen om de volledige reconstructie van de boom structuur en vorm te produceren. Alle bekendste gefossiliseerde Cladoxylopsid zijn bewaard gebleven in zand, en deze hebben aangetoond te zijn een slechte databron.

Lees nog een ander verhaal van ons: Zoals de legende het heeft, beschutte Majoor Eik, één van de grootste eikenbomen in Engeland, Robin Hood en zijn Vrolijke Mannen. 

Het is een uitzonderlijk belangrijke ontdekking, aangezien Xinicaulis lignescens een authentiek geval van boomgroei laten zien dat tot nu toe ongezien was in de geschiedenis van de Aarde. Toch zijn er nog veel meer vragen die onderzocht moeten worden.

Om u aan het denken te zetten: de Cladoxylopsid blijkt ook overeenkomsten te hebben met palmbomen. Hoe dat tot stand is gekomen zou waarschijnlijk meer studiejaren vergen.

BRON : the vintage news.