这种树因其美丽的花朵和叶子而在花园中很常见,但它一直隐藏着一个秘密。
两种鹅掌藤的木材(鹅掌楸)既不是硬木也不是软木,而是一种介于两者之间的木材,我们甚至不知道它的存在。研究人员表示,这种木材似乎在碳封存和储存方面特别有效。
波兰雅盖隆大学的生物化学家 Jan ?yczakowski 和英国剑桥大学的生物化学家 Raymond Wightman 表示,这种能力可能与树木的大原纤维(由细胞壁成分和纤维素组成的长线状束)的大小有关,它们比硬木树木的大原纤维要大得多。
这一发现可能为开发新的碳储存方法铺平道路。
“众所周知,这两种郁金香树都具有极高的碳锁存效率,当大气中碳的可用性降低时,它们扩大的巨纤维结构可能是一种适应,可以帮助它们更容易地捕获和储存大量的碳。”?yczakowski 解释说。
“郁金香树最终可能成为碳捕获种植园的有用材料。一些东亚国家已经在使用它们了?鹅掌楸“人工林能够有效锁住碳,我们现在认为这可能与其新颖的木材结构有关。”
有两种郁金香树,鹅掌楸和马褂木它们的血统可以追溯到 3000 万到 5000 万年前,当时它们与木兰属。
大约在同一时间,大气中的二氧化碳含量迅速大幅减少,研究人员表示这可能与鹅掌楸的出现有关。
“这,”?yczakowski 解释说,“可能有助于解释为什么郁金香树具有高效的碳储存能力。”
大原纤维存在于木本植物的次生细胞壁中,这是木本植物解剖学的一个关键特征。这些次生细胞壁是在初生细胞壁形成后形成的,负责加固植物的结构。
植物的大部分木质生物质都分布在这里,但我们对此知之甚少。
?yczakowski 和他的同事在研究这些植物的结构进化过程中获得了他们的发现,这些植物包括松树和针叶树等软木植物,以及橡树和桦树等硬木植物。
他们用扫描电子低温显微镜(低温扫描电镜)尽可能接近自然状态观察 33 种植物的细胞壁。这意味着要砍伐木材、保存木材,并对其进行数小时的成像,才能看到木材在生时的样子,而不是我们经常看到的枯死木材的干燥状态。
研究表明,被子植物之间的差异(开花植物)和裸子植物(种子植物) 并不总是明确的。
除了发现一种新木材外,研究人员还发现了两种买麻藤 具有与木本被子植物相同的次生细胞壁结构的属。
两位科学家表示,这是趋同进化的一个例子,不同物种独立发展出相同的特征。这些发现共同为植物细胞壁组成和木材纳米结构之间的进化关系提供了新的见解。
这些发现对从生物学到工程学等多个领域都有影响。
“木材的主要组成部分是次生细胞壁,正是这些细胞壁的结构赋予了木材密度和强度,而这正是我们建筑所依赖的。”?yczakowski 说。
“次生细胞壁也是生物圈中最大的碳储存库,因此了解它们的多样性对于进一步推进我们的碳捕获计划以帮助缓解气候变化就显得更为重要“”。
该研究已发表于新植物学家。