Para ilmuwan telah menemukan beberapa spesimen terbaik di dunia dari pepohonan pertama di daerah terpencil di China. Pada ketinggian setinggi 12 meter, spesies yang kurus ini dengan daun yang mirip rumpun bercabang yang tegak yang samar-samar menyerupai pohon palem modern dan hidup 393 juta sampai 372 juta tahun yang lalu. Tapi kejutan terbesar adalah bagaimana mereka menjadi begitu besar di tempat pertama.
Pohon hari ini tumbuh melalui mekanisme yang relatif sederhana. Batangnya adalah poros silinder tunggal yang terdiri dari ratusan untaian pembuluh kayu yang disebut xylem yang berfungsi mengalirkan air dari akar ke cabang dan dedaunan.
Xilem tersusun dari jaringan pengangkut yang kompleks terdiri dari berbagai macam bentuk sel. Secara umum sel penyusun xilem telah mati dengan membran selnya yang tebal dan mengandung lignin. Selain fungsinya sebagai alat pengangkutan, xilem juga berfungsi sebagai jaringan penguat.
Xilem baru tumbuh di cincin di pinggiran batang di belakang kulit kayu berfungsi sebagai penambah ketebalan sehingga pohon bisa menjadi lebih tinggi.
Ini bukan bagaimana pohon kuno yang dikenal sebagai cladoxylopsid tumbuh. Dua spesimen yang ditemukan di padang pasir provinsi Xinjiang di China barat laut pada tahun 2012 sangat terpelihara dengan baik. Itu karena mereka menjalani proses di mana silika yang mungkin dipancarkan oleh gunung berapi terdekat menyuburkan pohon dan mengambil bentuk struktur internal kayu saat membusuk, melestarikan struktur seluler 3D-nya.
Fosil tersebut mengungkapkan bahwa, tidak seperti pohon modern dengan poros tunggal, cladoxylopsids memiliki beberapa kolom xilem yang berada di sekitar perimeter batang berongga. Jaringan untaian silang menghubungkan xilem vertikal seperti pagar rantai yang menyebar dari kutub ke kutub dan jaringan lunak memenuhi ruang di antara semua helai ini. Pertumbuhan baru terbentuk pada cincin di sekitar masing-masing kolom xilem sementara volume jaringan lunak yang meningkat memaksa untai untuk menyebar.
Semua ini memperluas ketebalan batang tubuh, memungkinkan pohon yang lebih tinggi. Tapi itu juga memisahkan kerangka xylem pohon itu, yang mengharuskan pohon itu terus memperbaiki dirinya sendiri, tim tersebut melaporkan di Prosiding National Academy of Sciences. Berat pohon menekan jaringan di dasar untuk menjorok ke luar.
Rekayasa gambar dari seorang seniman mengenai tumbuhnya pohon cladoxylopsida, yang membentuk hutan pertama di Bumi. Peter Geisen
Dalam dua batang fosil terbesar, di atas tonjolan tersebut, xilem dan jaringan lunak menempati cincin berdiameter sekitar 50 sentimeter dan tebal 5 sentimeter, dengan akar eksternal membentuk sisa batang pohon dengan diameter 70 sentimeter. Para ilmuwan memperkirakan cladoxylopsids bisa tinggi 8 sampai 12 meter.
Strategi pertumbuhan ini belum pernah terlihat di pohon lain dalam sejarah Bumi, kata Xu Hong-He, ahli paleontologi di Institut Nanjing Geologi dan Paleontologi di China yang menemukan batang pohon fosil.
"Sangat gila bahwa pohon tertua juga memiliki strategi pertumbuhan yang paling kompleks," tambah Christopher Berry, ahli paleontologi tanaman di Universitas Cardiff di Inggris yang membantu menganalisis fosil tersebut.
Pepohonan sangat penting, kata Berry, karena mereka mendominasi Bumi selama periode Devon dari 419 juta sampai 358 juta tahun yang lalu. Mereka membentuk hutan pertama dan memainkan peran kunci dalam menyerap karbon dioksida dari atmosfer. Mereka juga menambahkan oksigen ke atmosfer, mempengaruhi iklim dan mempengaruhi kondisi yang mendorong munculnya bentuk kehidupan lainnya, katanya.
Meskipun peran kritis awal mereka dalam evolusi kehidupan di Bumi, cladoxylopsids tidak memiliki keturunan modern. Mereka menghilang pada akhir periode Devon, mungkin karena mereka ditinggalkan di bawah naungan pohon yang lebih tinggi dan lebih kuat, atau karena perubahan kondisi lingkungan mungkin lebih menyukai Archaeopteris, nenek moyang pohon modern yang muncul sekitar 385 juta tahun yang lalu.
Studi baru ini merupakan langkah penting dalam memecahkan beberapa misteri seperti awal Bumi, kata Brigitte Meyer-Berthaud, ahli paleobotologi di Universitas Montpellier di Prancis yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut. Untuk memahami peran cladoxylopsids di masa lalu planet kita, dia berkata, "Sangat penting untuk mengetahui bagaimana pohon-pohon itu dibangun."
