Die Forscher machten die Entdeckung, nachdem sie die Fossilien von 374 Millionen Jahre alten Bäumen untersucht hatten, die im Nordwesten Chinas gefunden wurden. Die Fossilien zeigten, dass diese alten Bäume ein miteinander verbundenes Netz von Holzsträngen hatten, fanden die Forscher.
"Es ist einfach bizarr", sagte Studienmitforscher Christopher Berry, Dozent für Paläobotanik an der Cardiff University in Großbritannien.
Die beiden Exemplare wurden 2012 und 2015 in Xinjiang, China, vom Studienleiter Hong-He Xu vom Nanjing Institute of Geology and Palaeontology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften gefunden. Die Exemplare gehören zu einer Gruppe von Bäumen, die als Cladoxylopsiden bekannt sind und bekanntermaßen vom mittleren Devon bis in die frühen Karbonperioden vor etwa 393 bis 320 Millionen Jahren existierten, lange bevor Dinosaurier die Erde betraten.
Vor diesen Entdeckungen wussten die Forscher von versteinerten Cladoxylopsiden an anderen Orten, darunter Schottland, Deutschland und Gilboa im Bundesstaat New York. Diese Fossilien hatten jedoch nicht die extremen Details, die zur Kartierung der Anatomie der Bäume erforderlich waren. Zum Beispiel wurden die 385 Millionen Jahre alten Gilboa-Stümpfe in Sand aufbewahrt, was es schwierig machte, ihre Anatomie zu untersuchen, sagte Berry.
"Das meiste davon ist nur Sand. Es ist sehr frustrierend", sagte Berry gegenüber Live Science. "Wir haben uns verschiedene Szenarien ausgedacht, um herauszufinden, wie dieser Baum wachsen würde, aber wir konnten es einfach nicht herausfinden."
Eine vulkanische Umgebung bewahrte die neu gefundenen Exemplare viel detaillierter als die Cladoxylopsid-Exemplare in New York, sagte Berry.
Bäume in Bäumen
Die Forscher nannten die neu entdeckte Art Xinicaulis lignescens, was bedeutet, dass "neuer Stamm holzig wird" ("Xin" bedeutet auf Mandarin "neu"; "caulis" bedeutet auf lateinisch "Stamm" und "lignescens" ist lateinisch für "holzig werden").
X. lignescens wurde mit Hunderten von Xylems gefüllt, holzigen Röhren, die Wasser von den Wurzeln des Baumes zu seinen Zweigen und Blättern transportieren. Bei den meisten modernen Bäumen steigt das Xylem in die Mitte des Baumes, und jedes Jahr wird ein neuer Wachstumsring hinzugefügt. Bei anderen Bäumen wie Palmen befindet sich das Xylem in Strängen, die im gesamten Stamm in schwammiges Gewebe eingebettet sind.
Im Gegensatz zu modernen Bäumen sind die Xyleme von X. lignescens wurde in Strängen nur auf den äußeren 5 cm des Baumes angeordnet, was bedeutete, dass die Mitte des Stammes hohl war, fanden die Forscher. Darüber hinaus seien die Xylemstränge mit einem Netz unterstützender Stränge miteinander verbunden, sagten die Forscher.
Überraschenderweise hatte jedes Xylem seinen eigenen Satz von Wachstumsringen. Als diese Hunderte von Ringen und ihre Stütznetze wuchsen, wurde der Baum mit der Zeit dicker, fanden die Forscher heraus. Untersuchen von Querschnitten von X. lignescens Es war, als würde man Hunderte winziger Bäume in einem größeren Baum betrachten, sagte Berry.
Als die Xyleme wuchsen, zogen sie an ihren Stütznetzen. Dieses Netz würde brechen, sich dann aber selbst reparieren, fanden die Forscher heraus, indem sie die vulkanisch erhaltenen Fossilien untersuchten.
"Was Sie im Grunde sehen, ist die Art und Weise, wie jeder einzelne Strang wächst, und die Tatsache, dass er sich langsam auseinander reißt, sich aber gleichzeitig selbst repariert", sagte Berry. "Das ist der Schlüssel zum Wachstum dieses Dings. Es ist einfach unglaublich komplex."
Andere Cladoxylopsid-Fossilien zeigen, dass der Baum eine pyramidenartige Basis hatte, die sich mit zunehmender Höhe verjüngte. Die neuen Exemplare enthüllen den Mechanismus hinter dieser merkwürdigen Form: Als der Durchmesser des Baumes zunahm, wanderten die Xyleme von der Seite zur Basis des Baumes und bildeten die bekannte flache Basis und den sich verjüngenden Stamm, sagten die Forscher.
Berry sagte, er plane, diese Bäume weiter zu untersuchen und festzustellen, wie viel Kohlenstoff sie aus der Atmosphäre aufnehmen könnten und wie sich dies auf das Klima auswirkte.
