Si vous coupez un arbre, comme chaque apprenant l'apprendra, vous découvrirez un magnifique motif d'anneaux concentriques, chacun formé au cours d'une année de la vie de l'arbre. Mais cela n'a pas toujours été le cas. Selon Laura Geggel de Live Science, une analyse novatrice des fossiles a révélé que les arbres anciens avaient une structure beaucoup plus complexe que ceux qui existent aujourd'hui.
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 ont étudié des spécimens d'arbres âgés de 374 millions d'années découverts dans le nord-ouest de la Chine. Les arbres appartiennent à un groupe connu sous le nom de cladoxylopsides, dont les restes fossilisés ont été trouvés dans plusieurs endroits, notamment en Écosse, en Allemagne et dans le nord de l'État de New York. Mais les fossiles de Chine étaient uniques car ils avaient été préservés dans un environnement volcanique, ce qui laissait aux chercheurs une quantité de détails sans précédent à étudier.
Les résultats de l'équipe, publiés dans les Actes de l'Académie nationale des sciences, révèlent que les cladoxylopsides avaient une anatomie complexe, à la différence de tout ce qui a été vu auparavant. Dans les coupes transversales des arbres fossilisés, les chercheurs ont été surpris de découvrir un réseau interconnecté de filaments ligneux.
Les fils, appelés xylèmes, sont des tubes qui transportent l’eau des racines d’un arbre vers ses branches et ses feuilles. Les arbres aujourd'hui forment généralement un seul cylindre de xylème, «auquel de nouvelles cernes sont ajoutées d'année en année, juste sous l'écorce», selon un communiqué de l'université de Cardiff. Les cladoxylopsides, au contraire, avaient leur xylème dispersé dans les deux pouces extérieurs de l’arbre. Et le milieu du tronc était creux.
Il est également remarquable que chaque branche de xylème ait ses propres anneaux concentriques, «comme une grande collection de mini-arbres», selon le communiqué.
À mesure que les arbres grandissaient, des tissus mous dans leurs troncs les séparaient. Les brins se divisaient parfois de manière contrôlée pour s'adapter à l'expansion, rapporte Mary Beth Griggs de Popular Science, mais l'examen des fossiles a montré que les toiles se répareraient par la suite.
"Il n'y a pas d'autre arbre que je connaisse dans l'histoire de la Terre qui ait jamais fait quelque chose d'aussi compliqué que cela", a déclaré le Dr Chris Berry, paléobotaniste à l'Université de Cardiff, selon le communiqué. "L'arbre a simultanément déchiré son squelette et s'est effondré sous son propre poids, tout en restant en vie et en grandissant pour devenir la plante dominante de son époque."
Les chercheurs ne comprennent pas tout à fait la fonction de ce modèle de croissance inhabituel. Mais Berry a dit à Griggs qu'il prévoyait de continuer à étudier les fossiles, en examinant de plus près à la fois les racines et les anneaux du xylème, dans l'espoir d'en apprendre davantage sur la raison pour laquelle les arbres anciens étaient tellement plus compliqués que leurs cousins vivants.
