science >> Wetenschap >  >> anders

Honderden fossiele boomspecimens behoren tot een enkele soort

Credit:Universiteit Leiden

Paleobotanicus Menno Booi ontdekte dat 250 eerder beschreven fossiele boomsoorten objectief niet te onderscheiden zijn en tot één enkele soort behoren.

Torenhoge clubmossen, primitieve coniferen en de eerste verschijning van zaadvarengroepen kenmerken de zogenaamde Jambi-flora. Een verzameling plantenfossielen die ooit groeiden in de Indonesische provincie Jambi. Booi onderzocht deze 290 miljoen jaar oude collectie en deed verschillende ontdekkingen.

De eerste expeditie naar de Jambi-regio vond plaats in 1925. Het team, bestaande uit een geoloog en een bioloog, veel fossielen verzameld. Eenmaal in Nederland, de fossielen werden beschreven door paleobotanist W. Jongmans. “Vroeger was het hart van de provincie Jambi op Sumatra nog een onherbergzame jungle en het uitvoeren van veldwerk was een echte uitdaging. de onderzoekers moesten voorzichtig zijn met de vele tijgers die nog steeds het gebied regeerden, ’ legt Booy uit.

Na een slapend bestaan ​​van bijna een eeuw, de collectie werd herontdekt door paleobotanicus Isabel van Waveren van Naturalis. De revisie van de exemplaren toonde aan dat het materiaal zeer uniek was, maar ook dat er nog veel vragen onbeantwoord waren. De ecologische voorkeuren van de soorten in de Jambi-flora kwamen niet overeen:sommige soorten leken uit een natte omgeving te komen, terwijl anderen de voorkeur weten te geven aan een droog leefgebied. Dit hernieuwde de interesse van de onderzoekers dat het leidde tot vier expedities naar de oorspronkelijke plaatsen, waarin nieuwe fossielen werden verzameld. Naturalis-onderzoeker Menno Booi was een van de teamleden.

Zaadvarens planten zich voort via zaden in plaats van sporen. Deze uitgestorven groep bomen droeg grote varenachtige bladeren zoals afgebeeld op de afbeelding. Een bladafdrukfossiel van Macralethopteris, een zaadvaren aanwezig in de Jambi-floracollectie. Credit:Universiteit Leiden

Hij onderzocht al het materiaal dat tijdens de expedities werd verzameld, en het bleek dat er veel oude elementen waren die al bekend waren uit het Carboon (300 tot 350 miljoen jaar geleden). Een voorbeeld hiervan zijn clubmossen die tot 40 meter hoog worden. Tegenwoordig zijn deze niet groter dan 20 centimeter. Clubmossen groeiden voornamelijk in natte, moerassige omstandigheden.

Het recente materiaal bevatte ook veel nieuwe elementen. Zoals zaadvarens en primitieve coniferen met stammen van 2,5 meter doorsnee. Deze planten voelden zich thuis in een droge omgeving. "Fossielen van deze plantengroepen verschijnen voor het eerst in de Jambi-flora, ' zegt Boo.

In de Jambi-collectie zijn opmerkelijk veel stukken versteend naaldhout aanwezig. "Er zijn in het verleden minstens 250 soorten beschreven voor deze houtsoort, ", zegt de paleobotanicus. Het hout zelf heeft weinig kenmerken. Beschrijvingen zijn bijna volledig gebaseerd op metingen van de anatomie van het hout. de diameter van tracheïden, langwerpige cellen die dienen bij het transport van water en mineraal door het hout.

Een van de nieuwe elementen die in de Jambi-flora zijn aangetroffen:een bladafdrukfossiel van de zaadvaren Comia variformis. Credit:Universiteit Leiden

Booi verzamelde metingen in een grote dataset en analyseerde deze. Hij concludeerde dat, tegen de verwachting in, er in deze grote verzameling fossiel hout geen verschillende soorten te onderscheiden zijn en dat de exemplaren in plaats daarvan tot één soort behoren, die een grote variatie in uiterlijk draagt.

Booi noemt zijn resultaten opmerkelijk:"Blijkbaar, het proces van soortbeschrijving in paleobotanie is nogal willekeurig en nieuwe soorten worden beschreven op basis van slechts een paar exemplaren." Als parttime PhD-student en fulltime softwareontwikkelaar, Menno Booi is van mening dat dit proces anders moet en dat de huidige (reken)technieken daarvoor tal van mogelijkheden bieden. Bijvoorbeeld, hij stelt machine learning voor als een nieuwe optie. “Je kunt software daadwerkelijk leren om bepaalde patronen in plantenfossielen te herkennen. je standaardiseert en classificeert op een objectieve manier of een exemplaar verschilt van ander fossiel materiaal en in welke mate het verschilt. Dit maakt het veld van paleobotanie interessanter, concreter en zelfs sexyer, ", zegt de onderzoeker.