De eerste bomen die ooit op aarde groeiden, waren ook de meest complexe, nieuw onderzoek heeft uitgewezen.

Fossielen van een 374 miljoen jaar oude boom gevonden in het noordwesten van China hebben een onderling verbonden web van houtachtige strengen onthuld in de stam van de boom dat veel ingewikkelder is dan dat van de bomen die we tegenwoordig om ons heen zien.

de strengen, bekend als xyleem, zijn verantwoordelijk voor het geleiden van water van de wortels van een boom naar zijn takken en bladeren. In de meest bekende bomen vormt het xyleem een ​​enkele cilinder waaraan jaar na jaar nieuwe groei wordt toegevoegd in ringen net onder de bast. Bij andere bomen met name handpalmen, xyleem wordt gevormd in strengen ingebed in zachtere weefsels door de romp.

Schrijven in het journaal Proceedings van de National Academy of Sciences , de wetenschappers hebben aangetoond dat de vroegste bomen, behorend tot een groep die bekend staat als de cladoxlopsids, hadden hun xyleem alleen verspreid in strengen in de buitenste 5 cm van de boomstam, terwijl het midden van de stam helemaal hol was.

De smalle strengen waren overzichtelijk gerangschikt en als een fijn afgestemd netwerk van waterleidingen met elkaar verbonden.

Het team, waaronder onderzoekers van de Universiteit van Cardiff, Nanjing Instituut voor Geologie en Paleontologie, en de Staatsuniversiteit van New York, laten ook zien dat de ontwikkeling van deze strengen de algehele groei van de boom mogelijk maakte.

In plaats van dat de boom elk jaar één jaarring onder de bast legt, elk van de honderden individuele strengen groeide hun eigen ringen, als een grote verzameling minibomen.

Naarmate de strengen groter werden, en het volume van zachte weefsels tussen de strengen nam toe, de diameter van de boomstam vergroot. De nieuwe ontdekking toont onomstotelijk aan dat de verbindingen tussen elk van de strengen op een merkwaardig gecontroleerde en zelfherstellende manier uit elkaar zouden splijten om de groei op te vangen.

Helemaal onderaan de boom was er ook een eigenaardig mechanisme in het spel - naarmate de diameter van de boom groter werd, rolden de houtachtige strengen uit de zijkant van de stam aan de basis van de boom, het vormen van de karakteristieke platte basis en bolvorm synoniem met de cladoxylopsids.

Co-auteur van de studie Dr. Chris Berry, van de School of Earth and Ocean Sciences van Cardiff University, zei:"Er is geen andere boom die ik ken in de geschiedenis van de aarde die ooit zoiets ingewikkelds heeft gedaan als dit. De boom scheurde tegelijkertijd zijn skelet uit elkaar en bezweek onder zijn eigen gewicht terwijl hij in leven bleef en omhoog en naar buiten groeide om uitgegroeid tot de dominante plant van zijn tijd.

"Door deze uiterst zeldzame fossielen te bestuderen, we hebben een ongekend inzicht gekregen in de anatomie van onze vroegste bomen en de complexe groeimechanismen die ze gebruikten.

"Dit roept een provocerende vraag op:waarom zijn de alleroudste bomen het meest gecompliceerd?"

Dr. Berry bestudeert al bijna 30 jaar cladoxylopsiden, het blootleggen van fragmentarische fossielen van over de hele wereld. Hij heeft eerder geholpen bij het blootleggen van een voorheen mythisch fossiel bos in Gilboa, New York, waar cladoxylopsid-bomen meer dan 385 miljoen jaar geleden groeiden.

Toch was Dr. Berry verbaasd toen een collega een enorme, goed bewaard gebleven fossiel van een cladoxylopsid-boomstam in Xinjiang, noordwest China.

"Eerdere voorbeelden van deze bomen zijn gevuld met zand wanneer ze gefossiliseerd zijn, met alleen verleidelijke aanwijzingen over hun anatomie. De gefossiliseerde stam verkregen uit Xinjiang was enorm en perfect bewaard gebleven in glasachtig silica als gevolg van vulkanische sedimenten, waardoor we elke cel van de plant kunnen observeren, ’ vervolgde dokter Berry.

Het algemene doel van het onderzoek van Dr. Berry is om te begrijpen hoeveel koolstof deze bomen uit de atmosfeer konden opnemen en hoe dit het klimaat op aarde beïnvloedde.