Tutkijat tekivät löytön tutkittuaan Luoteis-Kiinasta löydettyjen 374 miljoonan vuoden ikäisten puiden fossiileja. Fossiilit osoittivat, että näillä muinaisilla puilla oli toisiinsa kytketty puumaisten säikeiden verkko, tutkijat havaitsivat.
"Se on vain omituista", sanoi tutkimuksen yhteistyötutkija Christopher Berry, vanhempi paleobotanian lehtori Cardiffin yliopistossa Iso-Britanniassa.
Nämä kaksi näytettä löydettiin vuosina 2012 ja 2015 Xinjiangista, Kiinasta, tutkimuksen johtavan tutkijan Hong-He Xu kanssa Nanjingin geologian ja paleontologian instituutista Kiinan tiedeakatemiassa. Näytteet kuuluvat ryhmään puita, joita kutsutaan kladoksylopsideiksi, ja joiden tiedetään olevan olemassa Keski-Devonista varhaisiin hiilihappojaksoihin, noin 393 miljoonasta 320 miljoonaan vuoteen, kauan ennen kuin dinosaurukset kävelivät maata.
Ennen näitä löytöjä tutkijat tiesivät fossiilisista kladoksylopsideista muista paikoista, kuten Skotlannista, Saksasta ja Gilboasta, New Yorkin osavaltiossa. Näissä fossiileissa ei kuitenkaan ollut puiden anatomian kartoittamiseen tarvittavia äärimmäisiä yksityiskohtia. Esimerkiksi 385 miljoonan vuoden ikäiset Gilboa-kannot säilyivät hiekassa, minkä vuoksi niiden anatomian tutkiminen oli haastavaa, Berry sanoi.
"Suurin osa siitä on vain hiekkaa. Se on hyvin turhauttavaa", Berry kertoi Live Science: lle. "Olemme keksineet erilaisia skenaarioita yrittääksesi selvittää, kuinka tämä puu kasvaa, mutta emme vain pystyneet selvittämään sitä."
Tulivuoreinen ympäristö säilytti uudet löydetyt yksilöt paljon yksityiskohtaisemmin kuin New Yorkin kladoksylopsidinäytteet, Berry sanoi.
Puut puiden sisällä
Tutkijat nimittivät uuden löydetyn lajin Xinicaulis lignescens, joka tarkoittaa "uusi varsi muuttuu puumaiseksi" ("Xin" tarkoittaa "uutta" mandariinissa; "caulis" tarkoittaa "varsi" latinaksi "ja" lignescens "on latinalaista" muuttuessa puiseksi ")
X. lignescens oli täynnä satoja ksyleemejä, puisia putkia, jotka kuljettavat vettä puun juurista oksiin ja lehtiin. Useimmissa nykyaikaisissa puissa ksylemi menee puun keskelle, ja sen ympärille lisätään uusi kasvurengas joka vuosi. Muissa puissa, kuten palmuissa, ksylemiä löytyy säikeistä, jotka on upotettu sienikudokseen koko tavaratilan alueella.
Toisin kuin nykyaikaiset puut, ksyleemit X. lignescens oli tutkijoiden havaitseman mukaan säikeinä vain puun 5 tuuman (2 tuuman) ulommalle puolelle, mikä tarkoittaa, että rungon keskikohta oli ontto. Lisäksi ksylem-säikeet oli kytketty toisiinsa tukevien säikeiden verkolla, tutkijat kertoivat.
Yllättäen jokaisella ksylemillä oli omat kasvirenkaat. Kun nämä sadat renkaat ja niitä tukevat verkot kasvoivat, puu muuttui lihavammaksi ajan myötä, tutkijat havaitsivat. Tutkitaan X. lignescens oli kuin katsoisi satoja pieniä puita suuremmassa puussa, Berry sanoi.
Ksyleemien kasvaessa he vetivät tukevia verkkojaan. Tämä verkko hajoaa, mutta korjautuu sitten itsensä, tutkijat löysivät tutkimalla vulkaanisesti säilyneitä fossiileja.
"Mitä näette periaatteessa, tapa, jolla jokainen yksittäinen säie kasvaa, ja se, että se hitaasti repii itsensä toisistaan, mutta korjaa itsensä samanaikaisesti", Berry sanoi. "Se on avain siihen, miten tämä asia kasvoi. Se on vain uskomattoman monimutkaista."
Muut kladoksylopsidifossiilit osoittavat, että puulla oli pyramidin kaltainen pohja, joka kapeni, kun se nousi korkeammaksi. Uudet näytteet paljastavat tämän uteliaan muodon takana olevan mekanismin: Puun halkaisijan kasvaessa ksylemit siirtyivät puun pohjalta luomalla tunnettu litteä pohja ja kapeneva runko, tutkijat kertoivat.
Berry kertoi aikovansa jatkaa näiden puiden tutkimista ja selvittää, kuinka paljon hiiltä he voivat kerätä ilmakehästä, sekä miten tämä vaikutti ilmastoon.
