Onderzoekers deden de ontdekking na het bestuderen van de fossielen van 374 miljoen jaar oude bomen in het noordwesten van China. De fossielen toonden aan dat deze oude bomen een onderling verbonden netwerk van houtachtige strengen hadden, vonden de onderzoekers.
"Het is gewoon bizar", zegt co-onderzoeker Christopher Berry, een senior docent paleobotanie aan de Cardiff University in het Verenigd Koninkrijk.
De twee exemplaren werden in 2012 en 2015 gevonden in Xinjiang, China, door hoofdonderzoeker Hong-He Xu van het Nanjing Institute of Geology and Paleontology aan de Chinese Academy of Sciences. De exemplaren behoren tot een groep bomen die bekend staan als cladoxylopsids, waarvan bekend is dat ze bestonden uit het Midden-Devoon tot het Vroeg-Carboon, van ongeveer 393 miljoen tot 320 miljoen jaar geleden, lang voordat dinosaurussen de aarde bewandelden.
Voorafgaand aan deze ontdekkingen kenden onderzoekers fossiele cladoxylopsiden van andere locaties, waaronder Schotland, Duitsland en Gilboa, in de staat New York. Deze fossielen hadden echter niet het extreme detail dat nodig was om de anatomie van de bomen in kaart te brengen. De 385 miljoen jaar oude Gilboa-stronken waren bijvoorbeeld bewaard in zand, waardoor het een uitdaging was om hun anatomie te bestuderen, zei Berry.
'Het meeste is gewoon zand. Het is erg frustrerend', vertelde Berry aan WordsSideKick.com. 'We hebben verschillende scenario's bedacht om uit te zoeken hoe deze boom zou groeien, maar we konden er gewoon niet achter komen.'
Een vulkanische omgeving heeft de nieuw gevonden exemplaren veel gedetailleerder bewaard dan de cladoxylopsid-exemplaren in New York, zei Berry.
Bomen binnen bomen
De onderzoekers noemden de nieuwe soort Xinicaulis lignescens, wat zich vertaalt naar "nieuwe stengel wordt houtachtig" ("Xin" betekent "nieuw" in het Mandarijn; "caulis" betekent "stam" in het Latijn "en" lignescens "is Latijn voor" houtachtig worden "))
X. lignescens was gevuld met honderden xylems, houtachtige buizen die water van de wortels van de boom naar zijn takken en bladeren voeren. In de meeste moderne bomen gaat het xyleem omhoog in het midden van de boom en er wordt elk jaar een nieuwe groeiring omheen geplaatst. In andere bomen, zoals palmbomen, wordt het xyleem aangetroffen in strengen die door de hele stam in sponsachtig weefsel zijn ingebed.
In tegenstelling tot moderne bomen zijn de xylems van X. lignescens was gerangschikt in strengen op slechts de buitenste 2 inch (5 centimeter) van de boom, wat betekende dat het midden van de stam hol was, vonden de onderzoekers. Bovendien waren de xyleem-strengen met elkaar verbonden via een web van ondersteunende strengen, aldus de onderzoekers.
Verrassend genoeg had elk xyleem zijn eigen set groeiringen. Naarmate deze honderden ringen en hun ondersteunende webben groeiden, werd de boom na verloop van tijd dikker, vonden de onderzoekers. Doorsneden van onderzoeken X. lignescens Het was alsof je naar honderden kleine bomen in een grotere boom keek, zei Berry.
Naarmate de xylems groeiden, trokken ze aan hun ondersteunende webben. Dit web zou breken, maar zichzelf dan herstellen, ontdekten de onderzoekers door de vulkanisch bewaarde fossielen te bestuderen.
'Wat je in feite ziet, is de manier waarop elke afzonderlijke streng groeit, en het feit dat het zichzelf langzaam uit elkaar scheurt, maar zichzelf tegelijkertijd herstelt', zei Berry. 'Dat is de sleutel tot hoe dit ding is gegroeid. Het is gewoon ongelooflijk complex.'
Andere cladoxylopsid-fossielen laten zien dat de boom een piramideachtige basis had die taps toeliep naarmate hij groter werd. De nieuwe exemplaren onthullen het mechanisme achter deze merkwaardige vorm: naarmate de diameter van de boom groeide, gingen de xylems van de zijkant naar de basis van de boom, waardoor de bekende platte basis en de taps toelopende stam ontstonden, aldus de onderzoekers.
Berry zei dat hij van plan is deze bomen te blijven bestuderen en te bepalen hoeveel koolstof ze uit de atmosfeer kunnen halen, en hoe dit het klimaat heeft beïnvloed.
