Les arbres les plus anciens sur Terre étaient également les plus complexes

Une recherche démontre la complexité des arbres, datés de 374 millions d’années, connus comme des cladoxlopsides qui ont développé un mécanisme unique de croissance. La complexité de ces arbres anciens était supérieure à nos arbres modernes.


Une partie tranversale à travers le tronc montrant 3 parties naturellement fracturées - Crédit : Xu and Berry, 2017.
Une partie tranversale à travers le tronc montrant 3 parties naturellement fracturées - Crédit : Xu and Berry, 2017.

Les premiers arbres sur Terre étaient aussi les plus complexes. Les fossiles d’un daté de 374 millions d’années, découvert dans le nord-ouest de la Chine, ont révélé un réseau de brins interconnectés dans le tronc de l’ qui est beaucoup plus complexe que celui des arbres modernes.

Ces brins, connus sous le nom de , transportent l’eau des racines à ses branches et à ses feuilles. Dans les arbres les plus communs, le xylème forme un seul cylindre et il y a de nouvelles croissances en anneaux juste sous l’écorce chaque année. Dans d’autres arbres, notamment les palmiers, le xylème est formé de brins enfouis dans des tissus plus mous dans tout le tronc.

Dans la revue PNAS, les scientifiques ont montré que les premiers arbres, appartenant à un groupe connu sous le nom de cladoxlopsides, avaient leur xylème dispersé en brins dans les 5 cm de la couche extérieure du tronc d’arbre tandis que le milieu du tronc était complètement creux. Les brins étroits étaient disposés de manière organisée et connectée entre eux comme un réseau de conduites d’eau.

L’équipe, qui comprend des chercheurs de l’Université de Cardiff, de l’Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing et de l’Université d’État de New York, montre également que le développement de ces brins a permis la croissance globale de l’arbre. L’arbre moderne développe un anneau de croissance sous l’écorce chaque année, mais dans cet arbre ancien, chacune des centaines de brins individuels cultivait leurs propres anneaux comme une grande collection de mini-arbres.

Au fur et à mesure que les brins grossissaient et que le volume de tissus mous augmentait entre les mèches, le diamètre du tronc d’arbre augmentait en conséquence. La nouvelle découverte montre de façon concluante que les connexions entre chacun des brins se séparent d’une manière curieusement contrôlée et autoréparable pour s’adapter à la croissance.

Tout en bas bas de l’arbre, il y avait aussi un mécanisme particulier. Le diamètre de l’arbre élargissait les brins du tronc formant la base plate caractéristique et la forme bulbeuse synonyme de cladoxylopsides. Co-auteur de l’étude, le Dr Chris Berry, de l’École des sciences de la Terre et des Océans de l’Université de Cardiff, a déclaré : Je ne connais pas un seul arbre qui possède une histoire aussi complexe. L’arbre a « déchiré » » son ossature et il s’est effondré sous son propre poids tout en restant vivant et en se développant vers le haut et vers l’extérieur pour devenir l’arbre dominant de son temps.

En étudiant ces fossiles extrêmement rares, nous avons un aperçu sans précédent de l’anatomie de nos premiers arbres et de leurs mécanismes de croissance complexes. Cela soulève une question : Pourquoi les arbres les plus anciens sont-ils les plus complexes ? Le Dr Berry étudie les cladoxylopsides depuis près de 30 ans en découvrant des fossiles fragmentaires de partout dans le monde. Il a découvert une forêt , auparavant mythique à Gilboa dans l’Etat de New York où les cladoxylopsidés ont poussé il y a plus de 385 millions d’années. Pourtant, le Dr Berry a été surpris quand un collègue a découvert un fossile massif et bien préservé d’un tronc d’arbre dans le Xinjiang au nord-ouest de la Chine.

Les spécimens précédents de ces arbres se sont remplis de sable fossilisé en n’offrant que des indices fragmentaires sur leur anatomie. Le tronc fossilisé du Xinjiang était énorme et il est parfaitement conservé dans de la silice vitreuse à la suite de sédiments volcaniques ce qui a permis d’observer chaque cellule de l’arbre.

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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