Les premiers arbres à avoir jamais poussé sur Terre étaient aussi les plus complexes, de nouvelles recherches ont révélé.

Les fossiles d'un arbre vieux de 374 millions d'années trouvés dans le nord-ouest de la Chine ont révélé un réseau interconnecté de brins ligneux dans le tronc de l'arbre qui est beaucoup plus complexe que celui des arbres que nous voyons autour de nous aujourd'hui.

Les brins, connu sous le nom de xylème, sont responsables de la conduite de l'eau des racines d'un arbre à ses branches et ses feuilles. Chez les arbres les plus familiers, le xylème forme un seul cylindre auquel s'ajoutent de nouvelles pousses en anneaux d'année en année juste sous l'écorce. Dans d'autres arbres, notamment des palmiers, le xylème est formé de brins incrustés dans des tissus plus mous dans tout le tronc.

Ecrire dans le journal Actes de l'Académie nationale des sciences , les scientifiques ont montré que les premiers arbres, appartenant à un groupe connu sous le nom de cladoxlopsides, avaient leur xylème dispersé en brins dans les 5 cm extérieurs du tronc de l'arbre uniquement, tandis que le milieu du tronc était complètement creux.

Les brins étroits étaient disposés de manière organisée et étaient interconnectés les uns aux autres comme un réseau finement réglé de conduites d'eau.

L'équipe, qui comprend des chercheurs de l'Université de Cardiff, Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing, et l'Université d'État de New York, montrent également que le développement de ces brins a permis la croissance globale de l'arbre.

Au lieu que l'arbre dépose un anneau de croissance sous l'écorce chaque année, chacun des centaines de brins individuels poussait ses propres anneaux, comme une grande collection de mini-arbres.

Au fur et à mesure que les brins grossissaient, et le volume des tissus mous entre les brins a augmenté, le diamètre du tronc de l'arbre s'agrandit. La nouvelle découverte montre de manière concluante que les connexions entre chacun des brins se sépareraient d'une manière curieusement contrôlée et auto-réparatrice pour s'adapter à la croissance.

Tout en bas de l'arbre, il y avait aussi un mécanisme particulier en jeu - à mesure que le diamètre de l'arbre augmentait, les brins ligneux se déroulaient du côté du tronc à la base de l'arbre, formant la base plate caractéristique et la forme bulbeuse synonymes des cladoxylopsides.

Co-auteur de l'étude Dr Chris Berry, de l'École des sciences de la terre et de l'océan de l'Université de Cardiff, a déclaré:"Je ne connais aucun autre arbre dans l'histoire de la Terre qui ait jamais fait quelque chose d'aussi compliqué que celui-ci. L'arbre a simultanément déchiré son squelette et s'est effondré sous son propre poids tout en restant en vie et en poussant vers le haut et vers l'extérieur pour devenir la plante dominante de son époque.

"En étudiant ces fossiles extrêmement rares, nous avons acquis une connaissance sans précédent de l'anatomie de nos premiers arbres et des mécanismes de croissance complexes qu'ils utilisaient.

« Cela soulève une question provocante :pourquoi les arbres les plus vieux sont-ils les plus compliqués ?

Le Dr Berry étudie les cladoxylopsides depuis près de 30 ans, découvrir des fossiles fragmentaires du monde entier. Il a déjà aidé à découvrir une forêt fossile auparavant mythique à Gilboa, New York, où les cladoxylopsides poussaient il y a plus de 385 millions d'années.

Pourtant, le Dr Berry a été stupéfait lorsqu'un collègue a découvert un énorme, fossile bien conservé d'un tronc d'arbre cladoxylopside au Xinjiang, nord-ouest de la Chine.

"Les exemples précédents de ces arbres se sont remplis de sable lorsqu'ils ont été fossilisés, n'offrant que des indices alléchants sur leur anatomie. Le tronc fossilisé obtenu du Xinjiang était énorme et parfaitement conservé dans de la silice vitreuse à la suite de sédiments volcaniques, nous permettant d'observer chaque cellule de la plante, " a poursuivi le Dr Berry.

L'objectif global de la recherche du Dr Berry est de comprendre combien de carbone ces arbres étaient capables de capter de l'atmosphère et comment cela a affecté le climat de la Terre.