環境與生態

誰說樹輪都是同心圓!

從古代樹木完整化石窺見樹幹複雜且獨特的結構。

撰文/尤哈斯(Daisy Yuhas)
翻譯/鄭方逸

環境與生態

誰說樹輪都是同心圓!

從古代樹木完整化石窺見樹幹複雜且獨特的結構。

撰文/尤哈斯(Daisy Yuhas)
翻譯/鄭方逸


當你砍斷松樹的樹幹,一般來說都會看到許多同心圓,每一環都代表一個季節的生長。但不是所有樹幹都訴說同樣的故事。2017年11月發表於《美國國家科學院學報》(PNAS)的一篇研究顯示,世界上最古老的樹具有迥異的結構。


枝蕨類(cladoxylopsid)樹木生長於3億7000萬年前的地球,樹高超過八公尺,樹頂上長的不是樹葉,而是許多細小的枝條,整體看來有點像瘦長的棕櫚樹。這些植物殘留至今的標本極為稀少,也無法透露有關其內部構造的足夠資訊;這些樹木在石化以前,內部多已腐爛,而由風暴帶來的沙土所填滿。然而近來在中國發現兩件保存完好的化石,顯示這些樹木的內部構造迥異於科學家研究過的其他樹種。


成熟的枝蕨類樹木有著中空的樹幹,邊緣則分佈厚而垂直的管束,內含木質部;木質部是許多植物用以輸水的管狀構造。現今的樹木在生長時會不斷長出許多新的木質部細胞,形成具有單組同心圓的木質樹幹。英國卡地夫大學的古植物學家柏利(Christopher M. Berry)是該論文的共同作者之一,他與中國科學院和美國紐約州立大學賓漢頓分校的研究人員合作,發現枝蕨類樹木的「每一束木質部都自成一圈生長輪」。


枝蕨類樹木的樹幹橫剖面看起來就像由好幾十棵小「樹」所組成,這些木質管束藉由植物的柔軟組織結合在一起。枝蕨類樹木生長時,這些木質部的圓柱會自行分裂,為正在茁壯的植株提供水份,新形成的管束外圍繼而長出一圈圈木質環。


在枝蕨類樹木生長的過程中,這些管束會交錯排列,圍繞著中空的核心形成精細的網格結構。柏利說:「這些結構異常複雜。」他把這些彈性組織構成的網絡比喻為巴黎鐵塔,且這座鐵塔能隨著時間生長、延伸,並獨立分支而出。


儘管枝蕨類樹木沒有後代留存於世,它們仍代表植物演化史上的一頁傳奇。法國國家科學研究中心的古植物學家梅耶-貝爾托德(Brigitte Meyer-Berthaud)未參與這項研究,她指出這些植物是「古生代時期(5億4200萬~2億5100萬年前)的主要碳儲存庫」。枝蕨類樹木組成了地球上最初的森林,從大氣中捕捉二氧化碳,是調整地球氣候的一大功臣。


也許我們該為了森林,好好研究這些樹木。


更多相關文章

2018年5月195期物理之力 貝殼之美 雜誌訂閱

本期最新文章