Odkrycie polskich naukowców. Nowy rodzaj drewna zatrzyma zmiany klimatyczne

Odkrycie tulipanowców

Naukowcy zauważyli, że tulipanowce, które są blisko spokrewnione z magnoliami, mają wyjątkowy rodzaj drewna. Nie pasuje ono ani do kategorii drewna liściastego, ani iglastego. To odkrycie może pomóc w redukcji CO2 w lasach plantacyjnych i w walce ze zmianami klimatycznymi.

Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie naukowym New Phytologist. Naukowcy użyli specjalnego mikroskopu (cryo-SEM) do badania struktury drewna na poziomie nanometrów. Odkryli, że tulipanowce mają znacznie większe włókna (makrofibryle) niż inne gatunki twardego drewna. Makrofibryle to długie włókna ułożone warstwowo w ścianie komórkowej drewna.

Polecamy: Wojna o drewno. Jaka jest prawda o naszych polskich lasach?

Zmiany klimatyczne i wychwytywanie dwutlenku węgla

„Dowiedliśmy, że tulipanowce mają unikalną strukturę makrofibryli, która różni się od struktury drewna iglastego i liściastego. Gatunki te oddzieliły się od drzew magnolii około 30-50 milionów lat temu, co zbiegło się z gwałtowną redukcją atmosferycznego CO2, a co mogło ograniczyć zmiany klimatyczne. Może to wyjaśniać, dlaczego drzewa te są tak skuteczne w magazynowaniu dwutlenku węgla” – zaznaczył dr Jan Łyczakowski z Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Zespół przypuszcza, że większe makrofibryle w tzw. środkowym drewnie przyczyniają się do szybkiego wzrostu tulipanowców.

„Oba gatunki tulipanowców skutecznie pochłaniają dwutlenek węgla, a pomaga im w tym powiększona struktura makrofibryli. Tulipanowce mogą okazać się przydatne na plantacjach drzewnych do efektywnego wychwytywania dwutlenku węgla. W niektórych krajach Azji Wschodniej już teraz hoduje się Liriodendrony do tego celu. Uważamy, że może mieć to związek z oryginalną strukturą ich drewna” – dodał Łyczakowski.

Ultrastruktura drewna

Ultrastruktura drewna odnosi się do szczegółowej mikroskopijnej budowy. Obejmuje ona układ i organizację jego składników. Analiza drewna przy użyciu mikroskopu elektronowego skupiła się na wtórnej ścianie komórkowej, składającej się głównie z celulozy i innych cukrów złożonych, impregnowanych ligniną dla wzmocnienia. Składniki te tworzą makrofibryle – długie, wyrównane włókna ułożone w odrębnych warstwach wewnątrz ściany komórkowej.

Makrofibryle mają grubość rzędu 10-40 nanometrów i składają się z mikrofibryli celulozowych oraz innych składników. Badanie ultrastruktury drewna ma kluczowe znaczenie w takich dziedzinach jak obróbka drewna, materiałoznawstwo oraz ekologia. Zrozumienie mechanizmu wzrostu drzew i odkładania się drewna może pomóc w precyzyjnych obliczeniach dotyczących wychwytywania dwutlenku węgla, a co za tym idzie, ograniczyć zmiany klimatyczne.

Polecamy: HOLISTIC NEWS: Czy podróże mogą zapobiegać wojnom? | Elżbieta i Andrzej Lisowscy | #PoLudzku

Badania w Ogrodzie Botanicznym

Próbki drewna zostały zebrane z drzew w Ogrodzie Botanicznym Uniwersytetu Cambridge we współpracy z Margeaux Apple, koordynatorką kolekcji ogrodu. Świeże próbki drewna, zdeponowanego w poprzednim sezonie wegetacyjnym, pobrano z wybranych drzew, aby odzwierciedlić ewolucję roślin nagonasiennych i okrytozalążkowych.

Łyczakowski i Wightman przeanalizowali również ultrastrukturę makrofibryli ścian komórkowych dwóch gatunków z rodziny Gnetophytes. Potwierdzili, że mają one strukturę podobną do twardego drewna, zwykle spotykaną u roślin okrytozalążkowych.

To przykład zbieżnej ewolucji, w której Gnetophytes niezależnie wytworzyły strukturę przypominającą twarde drewno. Badanie zostało przeprowadzone podczas czwartego najgorętszego lata w historii Wielkiej Brytanii w 2022 roku.

„Uważamy, że może to być największe badanie roślin drzewiastych przeprowadzone przy użyciu mikroskopu krioelektronowego” – powiedział Wightman.

Naukowcy podkreślają, że przeprowadzenie tak szeroko zakrojonego badania drewna było możliwe dzięki lokalizacji Sainsbury Lab na terenie Ogrodu Botanicznego Uniwersytetu Cambridge.

Polecamy: Szkocja: 16 mln drzew do wycinki, żeby zbudować farmy wiatrowe