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3.74億年前的樹:它的生長是一個不斷撕裂再自我修復的過程

拜近年自然科普書銷情不俗所賜,很多人對樹的了解加深了,例如會知道樹幹傳送水分時其實是有聲的,只是人類聽不到。又例如在樹林,樹木會透過真菌交換養分。樹並不簡單,但最近一項研究指,史前的樹的結構,比現在的樹來得更複雜,它的生長是一個不斷撕裂再自我修復的過程。

科學家分析兩個來自中國西北部的原始樹木化石樣本,均屬於已絕種的枝蕨綱(Cladoxylopsida)植物,被視為蕨類(ferns)與木賊(horsetails)的祖先。生存時期大約是3.93億至3.2億萬年前,也就是介乎中泥盤紀(Middle Devonian)至早石炭紀之間,遠遠早過恐龍出現的時期。這些原始的樹木化石顯示,它們的結構同現在的樹明顯不同。

這次不是科學家首次找到枝蕨綱植物的化石,以往在德國、蘇格蘭等地都發現過。問題是那些化石處於沙土中,由於保存不好,難以作仔細的分析。而今次在中國找到的化石,珍貴之處在於保存得非常完好。

一般樹木的根部吸收水分後,要靠維管束的木質部(xylem)組織運送到其他部位。木質部細胞的大小、顏色不同,在樹幹的橫切面會呈現深淺不同的環紋,稱為年輪。但這數億萬年前的樹,每個維管束會各自發展出一個輪,情況就有如一株樹內有很多微型的樹。維管束木質部生長在樹幹的外圍,它們之間會有纖維牽引連結,而樹的中央卻是空的。當維管束組織增大,它們之間的軟組織會撕裂,然後再自我修補,令樹幹直徑擴大。這是首次證實,原來有些樹,曾經是這樣長大的。

枝蕨綱植物的一個特徵是主幹呈錐形,即是上窄下闊,那是因為當主幹直徑增加時,維管束木質部會由移向樹的下部。

研究人員已經把報告刊於期刊Proceedings of the National Academy of Sciences。負責研究的科學家Chris Berry說:「據我所知,地球上沒有一株樹的結構是如此複雜,這是一個極罕見的化石。基本上它是把自己的骨幹撕裂,然後因自身的重量下塌,但仍然能夠生存,向上生長。」「透過解構這錯綜複雜的生長機制,我們不禁要問:為什麼最原始古老的樹卻擁有最繁複的結構?」

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