Hace más de 370 millones de años, los árboles, que son más jóvenes que los tiburones, apenas comenzaban a emerger en la superficie del planeta. Uno podría imaginar que estos primeros árboles eran bastante primitivos, pero un nuevo estudio intrigante descubrió que lo contrario es cierto. Después de analizar los restos fósiles de un árbol antiguo encontrado en el noroeste de China, los científicos quedaron asombrados por las intrincadas tuberías que encontraron, que revelaban una anatomía mucho más compleja que la de los árboles modernos. Los científicos aún no saben por qué los árboles primitivos eran mucho más complejos que los modernos.

Una sección transversal a través del pequeño tronco, que muestra las tres partes naturalmente fracturadas. Crédito: Xu y Berry, 2017

Los árboles conducen el agua y los preciosos minerales disueltos desde la raíz hasta las ramas y las hojas a través de un tejido vascular llamado xilema (de xylon , una palabra griega para madera). Piense en ello como una tubería desde las raíces hasta las hojas. La gran mayoría de los árboles forman un solo cilindro de xilema que crece en anillos año tras año justo debajo de la corteza. En algunos otros árboles, como las palmeras, el xilema se forma en hebras incrustadas en el tejido blando de todo el tronco.

Los anillos de los árboles o el crecimiento del xilema se pueden ver fácilmente en coníferas (p. ej., pino, abeto) y maderas duras (p. ej., roble, fresno). Durante un período de rápido crecimiento de los árboles, las células del xilema crecen con paredes delgadas y los anillos se ven de color claro. En verano, cuando el crecimiento se ralentiza, las paredes de las células del xilema se vuelven más gruesas, lo que se refleja en la parte de color más oscuro del anillo de un árbol.

Los anillos son el resultado de vasos que transportan agua llamados xilema que se agregan cada año. Crédito: Quora.

En general, el sistema vascular de un árbol es bastante eficiente. Sin embargo, nada preparó a los científicos para la sorprendente complejidad que se presentó ante sus ojos después de analizar un árbol de 374 millones de años encontrado en Xinjiang, al noroeste de China. Los fósiles de los primeros árboles no solo son raros sino que también están dañados. La mayoría de estos fósiles están llenos de arena, lo que nos dice muy poco sobre el funcionamiento interno del antiguo árbol. Por otro lado, el tronco fosilizado de Xinjiang perteneciente a un grupo de árboles primitivos llamados cladoxilópsidos está perfectamente conservado en sílice vítrea como resultado de los sedimentos volcánicos, lo que nos permite observar cada célula de la planta, según el Dr. Chris Berry, de Cardiff. Escuela Universitaria de Ciencias de la Tierra y del Océano.

Berry, junto con otros colegas del Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing y la Universidad Estatal de Nueva York, quedaron asombrados por la rica dispersión de xilema que encontraron. A diferencia de los árboles modernos, el tronco era completamente hueco y el xilema crecía exclusivamente en hebras en los 5 cm exteriores del tronco del árbol.

Para crecer más grandes, los primeros árboles se desgarraron por dentro

Como una red de tuberías de agua, los hilos estrechos estaban interconectados entre sí, lo que permitía que el cladoxilópsido creciera de una manera poco convencional. En lugar de establecer un anillo de crecimiento con cada año que pasa, cada uno de los árboles antiguos, cientos de hebras de xilema individuales, desarrollaron sus propios anillos. Por dentro, se parecía mucho a una colección de mini árboles, dicen los investigadores.

Con el tiempo, las hebras se hicieron más grandes, aumentando el volumen de tejido blando entre las hebras. En consecuencia, el maletero también se expandió. Para adaptarse al crecimiento ampliado, los científicos descubrieron que las conexiones entre cada hebra se separaban y luego se reparaban a sí mismas. Curiosamente, el xilema que crece en la parte inferior del tronco de los árboles salió rodando desde el costado del tronco. Este mecanismo condujo a la característica base plana y forma bulbosa por la que son famosos los cladoxilópsidos.

Los cladoxilópsidos eran un grupo de plantas geológicamente efímeras, parecidas a los helechos, que mostraban patrones morfológicos y anatómicos complejos. Crédito: Evolución de plantas y paleobotánica.

No hay otro árbol que yo sepa en la historia de la Tierra que haya hecho algo tan complicado como esto. El árbol simultáneamente desgarró su esqueleto y colapsó por su propio peso mientras se mantenía vivo y crecía hacia arriba y hacia afuera para convertirse en la planta dominante de su época, dijo Berry, quien ha estado estudiando cladoxilópsidos durante casi 30 años.

Al estudiar estos fósiles extremadamente raros, hemos obtenido una visión sin precedentes de la anatomía de nuestros primeros árboles y los complejos mecanismos de crecimiento que empleaban.

Esto plantea una pregunta provocadora: ¿por qué los árboles más viejos son los más complicados?

Todavía no sabemos por qué, pero el trabajo futuro podría arrojar más pistas. Berry y sus colegas también están interesados ​​en saber cuánto carbono fueron capaces de secuestrar estos árboles y cómo afectaron el clima del planeta.

Referencia científica: Hong-He Xu, Christopher M. Berry, William E. Stein, Yi Wang, Peng Tang, Qiang Fu. Estrategia de crecimiento única en los primeros árboles de la Tierra revelados en troncos fósiles silicificados de China. Actas de la Academia Nacional de Ciencias , 2017; 201708241 DOI: 10.1073/pnas.1708241114.

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