שתף קטע נבחר
הכי מטוקבקות
    זירת הקניות
    הגדילה המשונה של העצים הקדומים
    בניגוד לעצים המוכרים לנו כיום, העצים הראשונים היו רחבים יותר וצמחו בצורה אחרת. מאובנים שנמצאו בסין חושפים טפח מהתהליך הזה
    העצים הופיעו לראשונה במהלך תקופת הדנוביאן, לפני כ-359-420 מיליון שנה, כמאה מיליון שנה אחרי שבעלי החיים הראשונים יצאו מהמים והחלו להלך על היבשה. ההתפתחות האבולוציונית שחוו הצמחים עם עלייתם מהמים אפשרה להם להתפשט במהרה ביבשות, ולשאוב תוך כדי כך כמויות אדירות של פחמן דו-חמצני מהאטמוספרה לצורך בניית גופם.

     

    עוד כתבות באתר מכון דוידסון :

    הצעד הראשון של עידן ההנדסה הגנטית

    חידת גודלו של הפרוטון

    שני הצדדים של הציידים

    הכול על מדע באפליקציה של מכון דוידסון - להורדה באייפון ובאנדרואיד

     

    העצים המוקדמים לא דמו לעצים שאנו מכירים כיום. העדויות המוקדמות ביותר לכך הן מאובנים המכונים קלדוקסילופסידים (Cladoxylopsids), שנמצאו בעיקר בהרי קטסקיל במדינת ניו יורק. קוטר גזעי העצים שהתאבנו מגיע לעיתים לשני מטרים, ועושר הפרטים שהשתמרו בהם מספק חלון הצצה על המינים הקדומים והמשונים שחיו בימים ההם.

     (צילום: מתוך המחקר)
    (צילום: מתוך המחקר)

     

    השאלה המשמעותית ביותר שהטרידה את חוקרי העצים האלה הייתה איך הם גדלו לרוחב. עצים מודרניים מתרחבים על ידי יצירת תאים חדשים בצורה מעגלית, בתהליך שדוחף החוצה את רקמת העץ הקשה יותר שנמצאת בהיקף הגזע. במהלך הגדילה נוצרות הטבעות שאנו רואים כשחותכים גזע לרוחב, והן מאפשרות בין השאר לתארך את גיל העץ, מכיוון שיצירת הטבעות תלויה במחזור הגידול שלו.

     

    במאובנים הקדומים, לעומת זאת, לא נמצאו הצורות המוכרות של טבעות הגדילה בהיקף העץ, ושנים רבות לא מצאו מאובן שיפתור את השאלה איך הם בכל זאת גדלו. בשנת 2012 גילה חוקר צעיר מאוניברסיטת ננג'ינג בסין מרבץ ייחודי של מאובני עצים בצפון מערב ארצו, לא הרחק מגבול קזחסטן. בדומה למאובנים שנמצאו במזרח ארצות הברית, גם הם נוצרו לפני כ-400 מיליון שנה. המאובנים האלה שימרו את פרטי הרקמה התאית בצורה יוצאת דופן, בזכות תהליך התאבנות איטי שבו החומרים האורגניים הוחלפו בהדרגה במינרלים אי-אורגניים עמידים.

     (צילום: מתוך המחקר) (צילום: מתוך המחקר)
    (צילום: מתוך המחקר)

     

    עץ ועצה

    החוקר הסיני ועמיתיו, שפרסמו את הממצאים בכתב העת PNAS, פרסו את המאובנים לפרוסות ויצרו מודל תלת-מימדי שמסביר איך העצים האלה גדלו.

     

    כמו בעלי חיים, גם לצמחים יש כמה סוגי רקמות. לרקמת העֵצה (Xylem) שני תפקידים עיקריים: הולכת מים במערכת מורכבת של צינורות ויצירת רקמת חיבור יציבה וקשוחה. הרקמה הקשיחה היא המקור המרכזי לחומר הגלם שמשמש בנגרות ובבנייה. העצה נוצרת בשני שלבים. תחילה נוצרים הצינורות שמוליכים את המים לאיברי הצמח השונים. השלב הבא הוא הגדילה השניונית, שייחודית לצמחים מעוצים וממשיכה במשך כל חיי העץ. הרקמה נדחסת החוצה עם השנים ומעניקה לעץ את הקשיחות שמאפשרת לו להתרחב בצורה מיטבית וגם להתרומם לגובה עשרות מטרים.

     (צילום: מתוך המחקר) (צילום: מתוך המחקר)
    (צילום: מתוך המחקר)

     (צילום: מתוך המחקר) (צילום: מתוך המחקר)
    (צילום: מתוך המחקר)
     

     

    גם לצמחים הקדומים שהתגלו במחקר הייתה עצה ראשונית ומשנית, אך בניגוד לעצים המודרניים הגדילה לא נעשתה בטבעת אחידה סביב כל היקף הגזע, אלא בכמה מוקדים נפרדים. העצה הייתה עטופה ברקמה רכה יותר, וכל פעם שהרקמה הרכה גדלה, קבוצות של תאי עצה קשיחים נקרעו והתחלקו כדי לאפשר לגזע להתרחב, ואף גדלו בעצמם.

     

    צורת הגדילה הזאת אמנם אפשרה לעצים לצמוח לגדלים משמעותיים, אך סבלה מחסרונות בחוזק המכני של הגזע, בין השאר משום שהיה חלול במרכזו. מבנה הרקמות גם גרם למעין גלישה של העץ כלפי מטה, ובסיס הגזע היה רחב בהרבה משאר העץ.

     

    במיליוני השנים שחלפו מאז, העצים התפתחו בצורה ניכרת ולא נותרו עוד עצים מהסוג הזה, כנראה מכיוון שלא הצליחו להתמודד בתחרות עם העצים המודרניים, שהופיעו לראשונה לפני כ-290 מיליון שנה. אך בעשרות מיליוני השנים הראשונות לקיומם היכולת לעלות לגובה ולצבור מסה גדולה של חומר אורגני העניקה להן יתרון על פני שאר הצמחים והם שגשגו.

     

    אחת המסקנות המעניינות היא שהממצאים מחזקים את ההשערה שהופעת העצים לא התרחשה בשלב אבולוציוני אחד, אלא בצעדים קטנים רבים, שבכל אחד מהם נוספה או השתכללה רקמה אחרת.

     

    יונתן גרופ, דוקטורנט במכון ויצמן וכותב באתר מכון דוידסון

     

    לפנייה לכתב/ת
     תגובה חדשה
    הצג:
    כל התגובות לכתבה " הגדילה המשונה של העצים הקדומים"
    אזהרה:
    פעולה זו תמחק את התגובה שהתחלת להקליד
    מומלצים