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jueves, 8 de marzo de 2012

Cosas de la Ciencia:Los primeros árboles

Los primeros árboles.
Hace más de un siglo, hacia mediados del siglo XIX, un naturalista aficionado encontró un tronco fosilizado que había desenterrado una riada en el arroyo Schoharie, cerca de la población de Gilboa, unos 150 kilómetros al norte de la ciudad de Nueva York, en las montañas de Catskill. Se trataba del molde en arenisca de un tocón de árbol del periodo Devónico. El fósil fue enviado a la Universidad McGill, en Canadá, donde fue descrito por el paleontólogo canadiense John W. Dawson.
En la década de 1920, la ciudad de Nueva York, necesitada de agua, planificó la construcción de una presa en Gilboa. La población tuvo que ser trasladada, y el Museo Estatal de Nueva York llevó a cabo una búsqueda exhaustiva que sacó a la luz unos cincuenta tocones fósiles de hasta dos metros de diámetro.
Hace 385 millones de años, a mediados del Devónico, la región era una llanura en la costa de un mar interior, en la zona tropical del hemisferio sur. Allí crecía el bosque del que formaban parte los fósiles de Gilboa, el más antiguo que conocemos. Aun faltaban uno cuantos millones de años para que los primeros anfibios salieran del mar, pero los árboles ya recibían la visita de arácnidos, miriápodos y otros invertebrados. El clima era estacional, con periodos de sequía seguidos por intensas lluvias monzónicas. Cuando una riada arrancaba o enterraba un árbol, la planta moría y se pudría, y la arena que llenaba el hueco que dejaba acababa transformandose en roca. Así se formaron estos fósiles. En algunos casos, además de la base del tronco se han conservado también las raíces: El tronco se hunde bajo tierra en forma de cono invertido, del que salen perpendicularmente numerosas raíces de pequeño tamaño que contribuyen a mantener la verticalidad del árbol.
En 1926, la paleontóloga estadounidense Winifred Goldring identificó los tocones fósiles de Gilboa como helechos con semillas, y los bautizó con el nombre de Eospermatopteris, “helecho con semillas del alba”. Goldring era célebre por los dioramas sobre los seres vivos del pasado que construyó en el Museo Estatal de Nueva York; uno de los más famosos reconstruye precisamente el Bosque Fósil de Gilboa.
En 2005, un grupo internacional de paleontólogos del Museo Estatal de Nueva York y las universidades de Binghamton (Nueva York) y Cardiff, en el Reino Unido, encontró un ejemplar intacto, completo, de árbol petrificado en las proximidades del yacimiento original, que por primera vez conservaba, además del tocón del tronco, la copa. Superficialmente parecido a una palmera, el árbol, de más de ocho metros de altura, se ramifica en su parte superior en un penacho de frondas sin hojas, parecidas a cepillos largos y cilíndricos, como los que se usan para limpiar las botellas. Del estudio de este ejemplar, publicado en 2007, se concluye que Eospermatopteris es la misma especie que Wattieza, otro árbol fósil descrito en 1968 a partir de restos encontrados en Bélgica.
Wattieza no es un helecho con semillas. Pertenece a la clase de las cladoxylopsidas, los primeros vegetales arbóreos, que se consideran antepasados de los helechos y los equisetos o colas de caballo.
Las frondas de Wattieza, de más de trece centímetros de grosor, se insertan helicoidalmente en el tronco, y van cayendo, sustituidas por otras nuevas a mayor altura, a medida que el árbol crece. Así, la corteza quedaba marcada con cicatrices semejantes a las de las actuales palmeras. Probablemente había frondas estériles, en el centro de la copa, dedicadas a la fotosíntesis, y frondas fértiles productoras de esporas, concentradas en el exterior de la copa. Como no había hojas, la sombra era escasa; el suelo, abonado continuamente por las frondas caídas, era muy rico.
Hasta hace muy poco no sabíamos nada sobre la estructura interna de estos árboles primitivos; los fósiles conservados no eran más que moldes dejados por el árbol al descomponerse. Pero a partir de 2012 se han encontrado en el noroeste de China troncos fósiles silicificados de otra cladoxylopsida, a la que han llamado Xinicaulis lignescens, en los que el tejido orgánico se va sustituyendo poco a poco por silicatos de manera que se conserva la estructura original, a veces hasta el nivel celular. Así hemos podido saber cómo crecían estos árboles. Y nos hemos llevado una sorpresa: su crecimiento era más complejo que el de los árboles actuales.
En los árboles modernos, el crecimiento en grosor se produce a partir del cámbium, una capa de tejido situada bajo la corteza, que cada año produce dos capas de células: el xilema, hacia el interior, que forma los anillos que permiten conocer la edad de un árbol, y que conduce la savia bruta, formada por agua y sales minerales, desde la raíz hacia arriba; y el floema, hacia el exterior, el tejido encargado de transportar la savia elaborada, que contiene los nutrientes, desde las hojas hacia abajo.
Pero en las cladoxylopsidas no era así. El tronco de estos árboles es un cilindro hueco, cuya pared, de pocos centímetros de grosor, está formada por cientos de xilemas cilíndricos, cada uno con su capa de cámbium, y conectados por ramales horizontales. Cada xilema crece independientemente; como consecuencia, los ramales horizontales se desgarran y deben reconstruirse después. Por otra parte, un árbol hueco no soporta el peso tan bien como uno macizo, así que el peso del árbol termina por deformar su base, que se ensancha en forma de bulbo.
A finales del Devónico, los bosques, que ya se habían extendido por el mundo, hicieron descender la temperatura global gracias a la absorción masiva de dióxido de carbono. Y se conviertieron en un nuevo ecosistema que permitió la aparición de nuevas especies animales.

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