Fósseis primordiais das primeiras árvores da Terra revelam sua estrutura bizarra

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Pesquisadores fizeram a descoberta depois de estudar os fósseis de árvores de 374 milhões de anos encontradas no noroeste da China. Os fósseis mostraram que essas árvores antigas tinham uma malha interconectada de fios lenhosos, descobriram os pesquisadores.

"É bizarro", disse o co-pesquisador Christopher Berry, professor sênior de paleobotânica da Universidade de Cardiff, no Reino Unido.

Os dois espécimes foram encontrados em 2012 e 2015 em Xinjiang, China, pelo pesquisador principal Hong-He Xu, do Instituto de Geologia e Paleontologia de Nanjing, na Academia Chinesa de Ciências. Os espécimes pertencem a um grupo de árvores conhecidas como cladoxilopsídeos, que existem desde os períodos do Devoniano Médio até o início do Carbonífero, de cerca de 393 a 320 milhões de anos atrás, muito antes dos dinossauros terem andado na Terra.

Uma ilustração de árvores cladoxilopsídeos, neste caso Calamophyton árvores que viviam no que é hoje a Alemanha. (Crédito da imagem: Peter Geisen)

Antes dessas descobertas, os pesquisadores conheciam cladoxilopsídeos fossilizados de outros locais, incluindo Escócia, Alemanha e Gilboa, no interior de Nova York. No entanto, esses fósseis não tinham os detalhes extremos necessários para mapear a anatomia das árvores. Por exemplo, os tocos de Gilboa, com 385 milhões de anos de idade, foram preservados na areia, o que dificultou o estudo de sua anatomia, disse Berry.

"A maior parte é apenas areia. É muito frustrante", disse Berry à Live Science. "Criamos cenários diferentes para tentar descobrir como essa árvore iria crescer, mas simplesmente não conseguimos descobrir".

Um ambiente vulcânico preservou os novos espécimes com muito mais detalhes do que os cladoxilopsídeos de Nova York, disse Berry.

Uma seção transversal da árvore antiga. Cada um dos pontos pretos possui sua própria série de anéis de árvores, diferentemente das árvores modernas, que geralmente têm apenas uma série de anéis de árvore em seus troncos. (Crédito da imagem: Xu e Berry, 2017)

Árvores dentro de árvores

Os pesquisadores nomearam as novas espécies Xinicaulis lignescens, que se traduz em "novo caule se tornando lenhoso" ("Xin" significa "novo" no mandarim; "caulis" significa "caule" em latim "e" lignescens "é o latim por" se tornar lenhoso ").

X. lignescens estava cheio de centenas de xilemas, tubos lenhosos que transportam água das raízes da árvore para seus galhos e folhas. Na maioria das árvores modernas, o xilema sobe ao centro da árvore e um novo anel de crescimento é adicionado a cada ano. Em outras árvores, como as palmeiras, o xilema é encontrado em fios embutidos em tecido esponjoso ao longo do tronco.

Ao contrário das árvores modernas, os xilemas de X. lignescens estavam dispostos em filamentos apenas a 5 cm da árvore, o que significava que o meio do tronco era oco, descobriram os pesquisadores. Além disso, os fios do xilema estavam conectados um ao outro por uma rede de fios de suporte, disseram os pesquisadores.

Um modelo simplificado do sistema vascular da árvore antiga. As linhas pretas representam os fios do xilema que transportam a água das raízes para o resto da árvore, o azul mostra os fios de suporte e a laranja mostra as raízes. Os fios de suporte (azuis) rasgavam e curavam à medida que a árvore crescia. (Crédito da imagem: Xu e Berry, 2017)

Surpreendentemente, cada xilema tinha seu próprio conjunto de anéis de crescimento. À medida que essas centenas de anéis e suas redes de suporte cresciam, a árvore ficou mais gorda com o tempo, descobriram os pesquisadores. Examinando seções transversais de X. lignescens era como olhar para centenas de pequenas árvores dentro de uma árvore maior, disse Berry.

Christopher Berry agacha-se ao lado de um dos espécimes de cladoxilopsídeos encontrados no interior de Nova York. (Crédito da imagem: William Stein; Cortesia de Chris Berry)

À medida que os xilemas cresciam, eles puxaram suas redes de suporte. Essa teia quebraria, mas depois se repararia, descobriram os pesquisadores estudando os fósseis preservados vulcanicamente.

"O que você vê, basicamente, é a maneira como cada fio individual está crescendo, e o fato de que está lentamente se separando, mas se reparando ao mesmo tempo", disse Berry. "Essa é a chave para o crescimento das coisas. É incrivelmente complexo."

Outros fósseis de cladoxilopsídeos mostram que a árvore tinha uma base tipo pirâmide que se afinava à medida que ficava mais alta. Os novos espécimes revelam o mecanismo por trás dessa forma curiosa: À medida que o diâmetro da árvore aumentava, os xilemas iam do lado para a base da árvore, criando a conhecida base plana e o tronco cônico, disseram os pesquisadores.

Berry disse que planeja continuar estudando essas árvores e determinar quanto carbono elas poderiam capturar da atmosfera, bem como como isso impactou o clima.

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