El mapeo de la evolución de la vida en la Tierra requiere una comprensión detallada del registro fósil, y los científicos están utilizando tecnologías basadas en sincrotrón para mirar hacia atrás. mucho tiempo atrás, en la estructura celular y la química de la planta leñosa más antigua conocida.

La Dra. Christine Strullu-Derrien y sus colegas utilizaron la línea de luz SM de Canadian Light Source en la Universidad de Saskatchewan para estudiar Armoricaphyton chateaupannense , una planta leñosa extinta que tiene unos 400 millones de años. Su investigación se centró en la lignina, un compuesto orgánico en las traqueidas vegetales, células alargadas que ayudan a transportar agua y sales minerales. La lignina hace que las paredes de las células sean rígidas y menos permeables al agua. mejorando así la conductividad de su sistema vascular.

Strullu-Derrien, un científico asociado en el Museo de Historia Natural de Londres, Inglaterra y el Museo de Historia Natural de París, Francia, había descrito A. chateaupannense hace algunos años y volví a él para este proyecto.

"Se han realizado estudios anteriormente en plantas del Devónico, pero no eran leñosas, " ella dijo. " A. chateaupannense es la planta leñosa más antigua conocida y se conserva tanto en forma 2-D como películas planas carbonáceas y estructuras organominerales tridimensionales. Esto permite realizar una comparación entre los dos tipos de conservación, " ella dijo.

Aunque los fósiles utilizados en el estudio fueron recolectados en el Macizo Armórico, una región geológicamente significativa de colinas y llanuras en el oeste de Francia, Strullu-Derrien dijo que también se han encontrado plantas leñosas tempranas del Devónico en New Brunswick y el área de Gaspé en Quebec "aunque son 10 millones de años más jóvenes que la francesa".

Uno de los desafíos en este tipo de estudio es que el proceso de fosilización modifica los tejidos blandos de las plantas, que altera u oscurece su estructura bioquímica original y dificulta la reconstrucción precisa de la química original. Este estudio, sin embargo, con la ayuda de tecnologías de visualización avanzadas, identificaron células lignificadas en los fósiles, sugiriendo que la planta contenía compuestos de lignina resistentes a la descomposición.

"Los análisis muestran que los fósiles 2-D y 3-D tienen la misma composición química, que es diferente a la lignina moderna, pero la señal química de la lignina no se pierde por completo en el proceso de fosilización, ", dijo. Aunque el tipo de preservación de los fósiles de plantas no es único, "La combinación de métodos de sincrotrón utilizados para estudiar la estructura y la química de la madera a este nivel de detalle es nueva".

Los resultados de la investigación se encuentran en un artículo titulado "Sobre la estructura y la química de los fósiles de la primera planta leñosa, " publicado por Paleontología .

Dado lo ubicua e importante que es la madera como componente estructural de las plantas modernas, La investigación de Strullu-Derrien avanza el conocimiento sobre cuándo y cómo evolucionó la madera por primera vez. Todavía, Sigue habiendo preguntas:"La madera aparece por primera vez en las plantas pequeñas, pero ¿tenía una función diferente a la que tiene hoy en los árboles? ¿por ejemplo? ", planteó Strullu-Derrien.

Para encontrar una respuesta aplicará las mismas técnicas empleadas en este estudio en plantas de otras edades geológicas "para seguir la evolución de su estructura y poder saber cuándo, o en que estado de conservación, la materia orgánica restante ha mantenido una señal química de lignina ".

"Nuestro estudio ilustra las capacidades de los sincrotrones para investigar la evolución temprana de los sistemas de tejidos en las plantas. Es crucial tener acceso a estas técnicas para alcanzar el nivel de resolución necesario para obtener señales químicas como la lignina. Esto representa un área en desarrollo y prometedora para el estudio de fósiles que complementará los datos morfoanatómicos y ayudará a interpretar las estructuras, " ella dijo.