Lepidodendron

Lepidodendron
Tidsintervall:Karbon
Lepidostrobus variabilis 2.jpg
_ Lepidodendrons strobilus Vetenskaplig
klassificering
Rike: Plantae
Clade : Trakeofyter
Clade : Lykofyter
Klass: Lycopodiopsida
Beställa: Lepidodendrales
Familj: Lepidodendraceae
Släkte:
Lepidodendron Sternberg
Arter
  • L. aculeatum Sternberg 1820
  • L. batovii Chachlov 1948
  • L. obovatum Sternberg 1820
  • L. whitehillianum Anderson & Anderson 1986
Synonymer
  • Dimicheleodendron BAThomas & CJCleal

Lepidodendron är ett utdött släkte av primitiva kärlväxter som tillhör beställningen Lepidodendrales , en del av en grupp av Lycopodiopsida som är bekant som fjällträd eller arborescentlycophytes, besläktade med quillworts och lycopsids (klubbmossar). De var en del av kolskogsfloran . De nådde ibland höjder på 50 meter (160 fot), och stammarna var ofta över 1 m (3,3 fot) i diameter. De blomstrade under karbonperioden (358,9 till 298,9 miljoner år sedan ). Ibland felaktigt kallad "jätteklubbmossor", släktet var faktiskt närmare besläktat med moderna klubbor än med moderna klubbmossor. Inom formklassificeringssystemet som används inom paleobotanik används Lepidodendron både för hela växten samt specifikt stjälkar och blad .

Etymologi

Namnet Lepidodendron kommer från grekiskans λεπίς lepis , fjäll, och δένδρον dendron , träd.

Tillväxt

Rekonstruktion av en juvenil Lepidodendron , som visar den ogrenade stammen med löv

Under de tidiga tillväxtstadierna växte Lepidodendron som en enkel, ogrenad stam, med löv som växte ut ur fjällens bladbaser (kuddar). Mot slutet av trädens tillväxt fälldes löven på den nedre delen av stammen, och i Lepidodendron grenade den övre delen av stammen dikotomiskt till en krona .

Beskrivning och biologi

1911 rekonstruktion av en mogen Lepidodendron , som visar dikotom förgrening i toppen av stammen

Lepidodendronarter var i storlek jämförbara med moderna träd. Plantorna hade avsmalnande stammar så breda som 2 m (6,6 ft) vid basen som steg till cirka 40 m (130 ft) och till och med 50 m (160 ft), som härrörde från ett underjordiskt system av horisontellt spridda grenar som var täckta med många rootlets. Även om höjden på träden gör att växterna liknar moderna träd, skapade den konstanta dikotomien av grenar en vana som står i kontrast till den hos moderna träd. I ändarna av grenar fanns ovala kottar som hade en liknande form som moderna kottar av en gran eller gran .

Trädstammen hade ett unifacial vaskulärt kambium, i kontrast till det bifaciala vaskulära kambiumet hos moderna träd. Även om det bifaciala kambiet av moderna träd producerar både sekundärt floem och xylem , producerade det unifaciala kambiet av Lepidodendronträd endast sekundärt xylem. När träden åldrades minskade träet som producerades av det enfasiga kambiumet mot toppen av växten så att ändkvistar liknade unga Lepidodendron -stammar. Jämfört med moderna träd innehöll trädens stjälkar och grenar lite ved, och majoriteten av de mogna stjälkarna bestod av en massiv kortikal meristem . Den nästan enhetliga tillväxten av denna kortikala vävnad indikerar ingen skillnad i tillväxt under skiftande säsonger, och frånvaron av vilande knoppar indikerar ytterligare bristen på säsongsvariation hos Lepidodendron -arter. Den yttersta cortexen av äldsta stjälkar utvecklades till den barkliknande lycopodiopsid periderm . Trädens bark liknade lite Picea -arternas bark, eftersom lövärr bildade tappliknande utsprång som sträckte sig och slets när barken sträcktes. För att motstå vindens böjningskraft var Lepidodendron -träden beroende av sin yttre bark snarare än sina kärlvävnader, jämfört med moderna träd som förlitar sig mest på sin centrala trämassa.

Närbild av Lepidodendron skala bladbaser

Trädens löv var nålliknande och spiralformade tätt kring unga skott, som var och en endast hade en enda ven . Bladen liknade granens blad hos vissa arter och liknade de hos Pinus roxburghii i andra, även om bladen hos Lepidodendron -arterna i allmänhet inte kan skiljas från bladen hos Sigillaria -arterna. De strömmande bladen bildade ett cylindriskt skal runt grenar. Bladen fanns bara på tunna och unga grenar, vilket tyder på att även om träden var vintergröna, behöll de inte barrarna lika länge som moderna barrträd. Bladkuddarna var fusiforma och långsträckta och växte som mest till en längd av 8 cm (3,1 tum) och en bredd av 2 cm (0,79 tum). Mitten av lövkuddarna var släta, där bladärr skapades när ett abscissionslager skar ett blad från dess bas. Varje bladärr var sammansatt av ett centralt cirkulärt eller triangulärt ärr och två laterala ärr som var mindre och ovala. Detta centrala ärr markerar var bladets huvudsakliga kärlknippe är ansluten till stjälkens kärlsystem. Denna xylembunt bestod endast av primär luftstrupe . De två yttre ärren markerar de klyftade grenarna av en sträng av kärlvävnad som passerade från stammens cortex in i bladet. Denna gaffelformade sträng kallas ibland för "parichnos". Runt denna sträng fanns parenkymceller och ibland tjockväggiga element. Runt båda ledande vävnaderna fanns ett brett hölje av transfusionstrakeider . Under bladärret avsmalnande bladkudden till ett basalläge. I detta avsmalnande område fanns cirkulära avtryck med fina gropar. Dessa avtryck var kontinuerliga med parichnos-ärren nära toppen av den avsmalnande delen. Detta beror på att intrycken bildas av aerenchyma vävnad som utvecklats i nära med parichnos. Ovanför lövärret fanns ett djupt triangulärt intryck känt som "ligulära gropen" för dess likheter med ligule av Isoetes . I några lövkuddar fanns en andra fördjupning ovanför ligulgropen. Även om dess syfte är oklart, har det föreslagits att fördjupningen kan markera positionen för ett sporangium . När grenen på ett lepidodendronträd växte växte bladkudden bara i viss utsträckning, förbi vilken bladkudden sträckte sig. Denna sträckning vidgade spåret som skilde bladkuddarna åt och skapade en bred, platt kanal.

Hyfer finns ibland i vävnaderna hos Lepidodendronträd , vilket indikerar närvaron av mykorrhizaassociationer .

Olika fossila släkten har beskrivits för att namnge de olika nivåerna av förfall i Lepidodendron barkfossiler. Namnet Bergeria beskriver stjälkar som har förlorat sin epidermis, Aspidiariu används när kuddar har tagits bort genom djupt förfall, och Knorria används när bladkuddarna och majoriteten av kortikala vävnader har förfallit, med en grund "räfflad" yta kvar. Det har dock föreslagits att dessa är mer troliga tillväxtformer än bevarade barktyper, eftersom hela fossiliserade stammar har upptäckts med olika former; om sönderfallet antas vara konstant i hela stammen, så indikerar olika former tillväxt snarare än nivåer av sönderfall. Det är troligt att stammen på Lepidodendron -träden var föremål för tillväxtformerna Knorria , Aspidiaria , och Bergeria som gick upp på stammen, respektive.

Fortplantning

Lepidodendronarter hade en livscykel på 10 till 15 år bestående av en tillväxtcykel, där träden växte till en förutbestämd höjd, och en efterföljande fortplantningscykel, där träden producerade reproduktionsorgan, varefter träden dog, liknande livscykel för ett Mauna Kea silversword .

Istället för att föröka sig med frön, reproducerade Lepidodendron -träden med sporer. Sporerna lagrades i sporangier belägna på bördiga stjälkar som växte på eller nära huvudstammen. De bördiga stjälkarna växte ihop i konliknande strukturer som samlades vid grenarnas spetsar.

Distribution

Bristen på växtringar och vilande knoppar tyder inte på några säsongsbetonade tillväxtmönster och moderna växter med liknande egenskaper tenderar att växa under tropiska förhållanden, men Lepidodendron -arter var utspridda i subtropiska förhållanden. Träden bebodde ett omfattande område jämfört med den tropiska floran under samma tidsperiod, med träd som växte så långt norrut som Spetsbergen och så långt söderut som Sydamerika , i ett latitudinellt område av 120°.

Nedgång och utrotning

Vid den mesozoiska eran hade de gigantiska lykopsiderna dött ut och ersattes av barrträd såväl som mindre fjällörtar . Detta kan ha varit resultatet av konkurrens från de framväxande träiga gymnospermerna . Lepidodendron är en av de vanligare växtfossilen som finns i stenar från Pennsylvanianåldern ( sen karbon) . De är nära besläktade med andra utdöda lykopsidsläkten, Sigillaria och Lepidendropsis .

Se även

Vidare läsning

  •   Davis, Paul; Kenrick, Paul (2004). Fossila växter . Washington, DC: Smithsonian Books. ISBN 1-58834-181-X .
  •   Morran, Robin C. (2004). En naturhistoria av ormbunkar . Portland: Timber Press. ISBN 0-88192-667-1 .
  •   "Plant fossils of the British Coal Measures" av Christopher J.Cleal och Barry A.Thomas, publ. The Palaeontological Association, London, 1994, 222 sidor, ISBN 0-901702-53-6
  • JM Anderson och HM Anderson. 1985. Palaeoflora of Southern Africa. Prodromus av sydafrikanska Megafloras devon till lägre krita 1-423