Les chercheurs ont fait la découverte après avoir étudié les fossiles d'arbres vieux de 374 millions d'années trouvés dans le nord-ouest de la Chine. Les fossiles ont montré que ces arbres anciens avaient un maillage interconnecté de brins ligneux, ont découvert les chercheurs.
"C'est juste bizarre", a déclaré le chercheur adjoint Christopher Berry, maître de conférences en paléobotanique à l'Université de Cardiff au Royaume-Uni.
Les deux spécimens ont été trouvés en 2012 et 2015 au Xinjiang, en Chine, par le chercheur principal de l'étude Hong-He Xu, de l'Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing à l'Académie chinoise des sciences. Les spécimens appartiennent à un groupe d'arbres connus sous le nom de cladoxylopsides, qui sont connus pour avoir existé du Dévonien moyen au début du Carbonifère, il y a environ 393 millions à 320 millions d'années, bien avant que les dinosaures ne parcourent la Terre.
Avant ces découvertes, les chercheurs connaissaient les cladoxylopsides fossilisés d'autres endroits, notamment l'Écosse, l'Allemagne et Gilboa, dans le nord de l'État de New York. Cependant, ces fossiles n'avaient pas les détails extrêmes nécessaires pour cartographier l'anatomie des arbres. Par exemple, les souches de Gilboa vieilles de 385 millions d'années ont été conservées dans le sable, ce qui a rendu difficile l'étude de leur anatomie, a déclaré Berry.
"La majeure partie n'est que du sable. C'est très frustrant", a déclaré Berry à Live Science. "Nous avons proposé différents scénarios pour essayer de comprendre comment cet arbre pousserait, mais nous ne pouvions tout simplement pas le comprendre."
Un environnement volcanique a préservé les nouveaux spécimens de manière beaucoup plus détaillée que les spécimens de cladoxylopsides à New York, a déclaré Berry.
Arbres dans les arbres
Les chercheurs ont nommé la nouvelle espèce Xinicaulis lignescens, qui se traduit par "nouvelle tige devenant ligneuse" ("Xin" signifie "nouveau" en mandarin; "caulis" signifie "tige" en latin "et" lignescens "est latin pour" devenir ligneux ".))
X. lignescens était rempli de centaines de xylèmes, des tubes ligneux qui transportent l'eau des racines de l'arbre à ses branches et à ses feuilles. Dans la plupart des arbres modernes, le xylème remonte au centre de l'arbre et un nouvel anneau de croissance est ajouté chaque année autour de lui. Dans d'autres arbres, comme les palmiers, le xylème se trouve dans des brins qui sont incrustés dans les tissus spongieux du tronc.
Contrairement aux arbres modernes, les xylèmes de X. lignescens a été arrangé en brins sur juste les 2 pouces (5 centimètres) extérieurs de l'arbre, ce qui signifiait que le milieu du tronc était creux, selon les chercheurs. De plus, les brins de xylème étaient connectés les uns aux autres avec un réseau de brins de soutien, ont déclaré les chercheurs.
Étonnamment, chaque xylème avait son propre ensemble d'anneaux de croissance. Au fur et à mesure que ces centaines d'anneaux et leurs toiles de soutien grandissaient, l'arbre a grossi avec le temps, ont découvert les chercheurs. Examen des coupes transversales de X. lignescens c'était comme regarder des centaines de minuscules arbres dans un arbre plus grand, a dit Berry.
Au fur et à mesure que les xylèmes grandissaient, ils tiraient sur leurs toiles de soutien. Cette toile se briserait mais se réparerait ensuite, ont découvert les chercheurs en étudiant les fossiles volcaniques préservés.
"Ce que vous voyez, en gros, c'est la façon dont chaque brin individuel croît et le fait qu'il se déchire lentement mais se répare en même temps", a déclaré Berry. "C'est la clé de la croissance de cette chose. C'est juste incroyablement complexe."
D'autres fossiles de cladoxylopsides montrent que l'arbre avait une base pyramidale qui se rétrécissait à mesure qu'il grandissait. Les nouveaux spécimens révèlent le mécanisme derrière cette forme curieuse: à mesure que le diamètre de l'arbre augmentait, les xylèmes allaient du côté à la base de l'arbre, créant la base plate et le tronc effilé bien connus, ont déclaré les chercheurs.
Berry a déclaré qu'il prévoyait de continuer à étudier ces arbres et de déterminer la quantité de carbone qu'ils pourraient capturer de l'atmosphère, ainsi que leurs effets sur le climat.
