Paleontologové odhalili, jak rostly první stromy. Zapomeňte na letokruhy

- Příroda autor: Jan Toman

Více než čtyři miliardy let připomínaly suchozemské oblasti Země povrch cizí planety. Před zhruba třemi sty padesáti miliony let se původně mrtvá místa změnila – všechny jen trochu příhodné oblasti pokryl příkrov úrodné půdy a zeleně, který pozměnil fungování pozemských ekosystémů směrem k dnešnímu stavu. Stěžejní roli v celém přerodu přitom hrál zejména jeden typ organismů – stromy.

Ilustrační snímek

Ilustrační snímek,zdroj: Profimedia.cz

Život na Zemi se sice rozvíjel velmi intenzivně, od počátku ale dominoval jen ve vodním prostředí. Až po miliardách let začaly nehostinnou poušť a rozpraskané skály narušovat chabé nárosty mikroskopických řas a lišejníků. V období siluru před zhruba 440 miliony let ale přišel zlom. Na souš vykoukly první mnohobuněčné rostliny a začaly se intenzivně rozvíjet.

Paleontologové se dodnes přou, jaká skupina raných rostlin vytvořila stromy jako první. Otázka to není vůbec jednoduchá. Ani dnes netvoří stromy jednu skupinu vzájemně příbuzných druhů.

Strom je spíše popisem určité formy rostlin, která se vyznačuje velkým vzrůstem, silným druhotně tloustnoucím hlavním stonkem a rozvětvenou korunou. Mezi stromy tudíž můžeme zařadit tak různorodé a nepříbuzné linie jako jsou stromové kapradiny, nahosemenné jehličnany či krytosemenné listnáče a palmy.

Dobrým kandidátem na první stromy jsou rostliny ze skupiny Cladoxylopsida. Tyto vymřelé organismy, které bychom mohli poprvé potkat ve středním devonu, spadaly patrně do blízkého příbuzenstva kapradin a přesliček. Jedním z prvních stromů, které kdy na naší planetě rostly, byl patrně Eospermatopteris jehož kmeny dosahovaly v průměru až jednoho metru.

Pouhé zvětšení měkkých stonků by nepomohlo

Z vědeckého hlediska je ale ještě zajímavější otázka, jaká přizpůsobení raných rostlin vytvoření stromových forem vlastně umožnila. Pokud by jen zvětšily své měkké stonky, brzy by pod vlivem vlastní váhy zkolabovaly. Právě tuto hádanku ale nedávno osvětlil tým převážně čínských vědců.

Jak badatelé referují v nedávném čísle vědeckého časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, rostliny ze skupiny Cladoxylopsida patrně objevily zcela unikátní způsob, jak stromových forem dosáhnout.

Jejich dřívější nálezy, například ze státu New York, nicméně s jistotou neumožnily zodpovědět všechny otázky ohledně jejich růstu. Až pískovcové výlitky stromů rodu Xinicaulis z pozdně devonských horninových vrstev oblasti Sin-ťiang umožnily vědcům studovat buněčnou stavbu těchto rostlin v dostatečném detailu.

Místo letokruhů pletivo

Různé typy dnešních stromů mají značně odlišnou vnitřní stavbu. Když se ale přidržíme nejtypičtějšího příkladu, stromy dosahují své typické formy prostřednictvím organizovaného druhotného tloustnutí. Jejich kmen obsahuje vrstvu specializovaného pletiva zvaného kambium. To se dělí, čímž vytváří další dřevo a lýko. Postupně tak zesiluje průměr stonku, a protože se růst v jednotlivých obdobích roku liší, můžeme toto druhotné tloustnutí pozorovat na průřezu kmenem jako letokruhy.

Xinicaulis šel na druhotné tloustnutí úplně jinak. Jeho kmen obsahoval dva koncentrické kruhy cévních svazků, jejichž účelem bylo roznášení vody. Tyto svazky byly navzájem pospojovány drobnějšími spojkami.

Z hlediska "stromovitosti" ale bylo nejdůležitější nespecializované pletivo mezi nimi. Právě jeho buňky se totiž podle vědců intenzivně množily, což vedlo k druhotnému tloustnutí stonku.

Jako beton

Celý proces ale nebyl příliš organizovaný. V souvislosti s tloustnutím totiž docházelo k trhání spojek mezi cévními svazky a postupnému sesedání kmenu směrem dolů. Druhotné tloustnutí u rodu Xinicaulis tak připomínalo spíše řízené borcení.

Pevnost kmene nicméně pomáhaly udržovat zesílené a dále tloustnoucí cévní svazky a jejich četné propojky. Celá struktura tak trochu připomínala železobeton. Výsledkem v každém případě byly mnohametrové solidní stromy.

Takovýmto způsobem dnes nerostou žádné dřeviny. Nápadně se tomu ale podobá způsob, kterým druhotně tloustnou palmy. Ty náležejí mezi jednoděložné rostliny, jejichž předkové ztratili schopnost klasického druhotného tloustnutí. Musely si tak vyvinout jinou metodu, která až na posílení celkové struktury cévními svazky jako by z oka vypadla stavu u skupiny Cladoxylopsida.

Nelze proto vyloučit, že rostliny mají jen omezený repertoár metod, prostřednictvím kterých mohou stromových forem dosahovat. Podobné metody se tak mohou vynořit u různých vzájemně nepříbuzných skupin.

Zdroj: Xu HH, Berry CM, Stein WE, Wang Y, Tang P & Fu Q (2017): Unique growth strategy in the Earth’s first trees revealed in silicified fossil trunks from China. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of Americe, Early Edition.

Tagy: stromy rostliny paleontologie zvířata a příroda

Zdroje: vlastní