切開一棵松樹的樹幹,你會看到一系列熟悉的同心圓環,每個圓環都對應一個生長季節。但並非所有的樹樁都講述著相同的故事。《美國國家科學院院刊》十一月發表的一項研究揭示,世界上最古老的樹木具有非常不同的結構。
大約3.7億年前,枝蕨樹至少有八米高,頂部是帶有細枝狀附屬物而不是葉子的樹枝。它們看起來有點像細長的棕櫚樹。今天,它們稀少的遺骸幾乎沒有揭示其內部結構;在大多數情況下,它們的內部在樹木化石化之前就已經腐爛,暴風雨用沙子填滿了它們。但是,最近在中國發現的兩塊儲存完好的化石揭示了這些樹木的內部運作方式——這與以前研究過的任何其他物種都不同。
致謝:摘自Hong-He Xu、Christopher M. Berry、William E. Stein、Yi Wang、Peng Tang 和 Qiang Fu 在《美國國家科學院院刊》第 114 卷第 45 期(2017 年 11 月 7 日)上發表的“中國矽化石化樹幹揭示地球上首批樹木的獨特生長策略”
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。透過購買訂閱,您將幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
從本質上講,成熟的枝蕨樹是空心的。邊緣周圍分佈著粗壯的垂直束,其中包含木質部,木質部是許多植物中輸送水分的管狀結構。現代樹木在生長時會新增多層木質部,形成具有一組同心圓環的木質樹幹。但在枝蕨樹中,“每個木質部束都有自己的生長環,”威爾士卡迪夫大學的古植物學家克里斯托弗·M·貝里說,他與中國科學院南京分院和紐約州立大學賓厄姆頓分校的同事共同撰寫了這項研究。
窺視單個枝蕨樹的樹樁就像看著數十棵較小的“樹木”,這些木質束由植物的軟組織結合在一起。隨著枝蕨樹的生長,這些木質部柱會自行分裂開來——最有可能的是為不斷擴張的植物供應水分。然後,木質環在新形成的束周圍形成。
在一棵樹的生命週期中,這些束會交織和交叉,在空心核周圍形成錯綜複雜的格子結構。“這簡直太複雜了,”貝里說。他將這些柔性組織和結構的網路比作埃菲爾鐵塔——如果這座塔可以隨著時間的推移而生長、伸展和自我撕裂的話。
雖然枝蕨樹今天沒有活著的後代,但它確實留下了重要的遺產。法國國家科學研究中心的古植物學家布里吉特·邁耶-伯託(Brigitte Meyer-Berthaud)解釋說,這些樹木是“古生代的主要碳庫之一”,古生代是從5.42億年前到2.51億年前的一段時期,她沒有參與這項工作。枝蕨樹構成了我們星球上的第一批森林,從大氣中捕獲碳,並在調節地球氣候方面發揮了作用。鑑於這個事實,也許我們應該為了森林而研究這些樹木。