Seltene 3D-Fossilien zeigen, dass einige frühe Bäume Formen hatten, wie Sie sie noch nie gesehen haben

Im Fossilienbestand sind Bäume typischerweise nur mit ihren Stämmen erhalten. Normalerweise enthalten sie keine Blätter, um zu zeigen, wie ihr Blätterdach und ihre Gesamtform ausgesehen haben könnte. Aber jetzt, Forscher Berichterstattung im Tagebuch Aktuelle Biologie beschreiben versteinerte Bäume aus New Brunswick, Kanada, mit einer überraschenden und einzigartigen dreidimensionalen Kronenform.

„Die Art und Weise, wie dieser Baum enorm lange Blätter um seinen spindelförmigen Stamm herum produzierte, und die schiere Anzahl auf einem kurzen Stammstück ist verblüffend“, sagt Robert Gastaldo vom Colby College in Waterville, Maine.

Die Formen dieser 350 Millionen Jahre alten Bäume ähneln in etwa einem Farn oder einer Palme, obwohl Palmen erst 300 Millionen Jahre später entstanden, erklärt er. Die funktionellen Blätter von Farnen oder Palmen häufen sich jedoch an der Spitze und sind relativ selten.

„Im Gegensatz dazu behält Sanfordiacaulis mehr als 250 Blätter rund um seinen Stamm, wobei jedes teilweise erhaltene Blatt 1,75 Meter aus ihm herausragt“, sagt Gastaldo.

„Wir schätzen, dass jedes Blatt mindestens einen weiteren Meter wuchs, bevor es endete. Das bedeutet, dass die ‚Flaschenbürste‘ ein dichtes Blätterdach hatte, das sich mindestens 5,5 Meter (oder 18 Fuß) um einen Stamm erstreckte, der nicht verholzt war und nur 16 Meter lang war.“ Zentimeter (oder 0,5 Fuß) im Durchmesser. Gelinde gesagt verblüffend.“

Möglich wurde diese Arbeit durch eine langfristige internationale Zusammenarbeit mit Matthew Stimson und Olivia King vom New Brunswick Museum, Saint John und der Saint Mary’s University in Halifax.

Die Ergebnisse der Forscher bieten wichtige Einblicke in die Evolution von Pflanzen und die Arboreszenz, also Pflanzen, die bis zur Baumhöhe wachsen, also zum Zeitpunkt der Reife mindestens 15 Fuß. Sie erinnern auch daran, dass es im Laufe der Geschichte des Lebens auf der Erde Bäume gab, die anders aussahen als alles, was wir jemals zuvor gesehen haben, und einige, die aussahen, als wären sie der Fantasie von Dr. Seuss entsprungen, sagen die Forscher.

„Wir alle haben eine mentale Vorstellung davon, wie ein Baum aussieht, je nachdem, wo wir auf dem Planeten leben, und wir haben eine Vorstellung davon, was uns vertraut ist“, sagt Gastaldo. „Das Fossil, über das wir berichten, ist einzigartig und eine seltsame Wachstumsform in der Geschichte des Lebens. Es ist eines der Evolutionsexperimente in einer Zeit, in der Waldpflanzen eine biologische Vielfalt durchliefen, und es ist eine Form, die nur von kurzer Dauer zu sein scheint.“

Die fraglichen Fossilien wurden durch die erdbebenbedingte, katastrophale Verschüttung von Bäumen und anderer Vegetation am Rande eines Grabenbruchs konserviert. Der erste fossile Baum wurde vor etwa sieben Jahren in einem Steinbruch ausgegraben, enthielt jedoch nur eine Teilprobe. Es habe mehrere Jahre gedauert, bis auch vier weitere Exemplare derselben Pflanze in unmittelbarer räumlicher Nähe gefunden worden seien, sagt Gastaldo.

Eines der Exemplare zeigte, wie sich die Blätter von der Spitze des Baumes lösten, was ihn „absolut einzigartig“ macht. Es handelt sich um eines der wenigen Exemplare in einem mehr als 400 Millionen Jahre alten Fossilienbestand, in dem ein Stamm erhalten ist, an dem noch die Kronenblätter befestigt sind, sagen die Forscher.

„Jeder fossile Baum mit einer intakten Krone ist eine Seltenheit in der Geschichte des Lebens“, sagt Gastaldo. „Wenn die Kronenblätter allein an einem Stamm befestigt sind, stellt sich die Frage, um welche Art von Pflanze es sich handelt, wie ist diese Pflanze organisiert und handelt es sich um eine Form, die bis in die Gegenwart erhalten bleibt, oder liegt sie außerhalb des ‚normalen‘ Konzepts.“ eines Baumes? All diese Fragen und noch mehr führten zu diesem mehrjährigen Unterfangen.

Die Forscher berichten, dass der Baum wahrscheinlich auf seine ungewöhnliche Wuchsform angewiesen war, um die Menge an Licht, die er einfangen konnte, zu maximieren und seine Konkurrenz mit anderen Pflanzen am Boden zu verringern. Sie legen nahe, dass der Baum nun der früheste Beweis dafür ist, dass kleinere Bäume unter einem höheren Walddach wachsen.

Dies bedeutet, dass das Pflanzenleben im frühen Karbon komplexer war als erwartet, was darauf hindeutet, dass Sanfordiacaulis zu einer Zeit lebte, als Pflanzen mit einer Vielzahl möglicher Formen oder Architekturen „experimentierten“.

„Die Geschichte des Lebens an Land besteht aus Pflanzen und Tieren, die anders sind als alle heute lebenden“, sagt Gastaldo.

„Evolutionäre Mechanismen, die in der tiefen Vergangenheit wirksam waren, führten zu Organismen, die über lange Zeiträume erfolgreich lebten, deren Formen, Formen, Wachstumsarchitekturen und Lebensgeschichten jedoch unterschiedliche Flugbahnen und Strategien einschlugen. Seltene und ungewöhnliche Fossilien, wie der New Brunswick-Baum, ist nur ein Beispiel dafür, was unseren Planeten kolonisierte, aber ein erfolgloses Experiment war.“