剛剛發(fā)現(xiàn)的一種新型木材可能會徹底改變碳儲存

一棵在花園中常見的樹，因其美麗的花朵和樹葉而一直隱藏著一個秘密。

兩種郁金香樹的木材（鵝掌 楸）既不是硬木也不是軟木，而是一種介于兩者之間的木材，我們甚至不知道存在這種木材。研究人員說，這種木材似乎在碳封存和儲存方面特別有效。

波蘭雅蓋隆大學(xué)的生物化學(xué)家Jan ?yczakowski和英國劍橋大學(xué)的Raymond Wightman說，這種能力可能與樹的大原纖維、長線狀的細胞壁成分束和纖維素的大小有關(guān)，這些纖維比硬木樹的大原纖維大得多。

這一發(fā)現(xiàn)可能為開發(fā)新的碳儲存方法鋪平道路。

“眾所周知，這兩種郁金香樹種在鎖定碳方面都非常有效，它們擴大的大原纖維結(jié)構(gòu)可能是一種適應(yīng)，可以幫助它們在大氣碳的可用性減少時更容易捕獲和儲存更多的碳。?yczakowski解釋道.

“郁金香樹最終可能對碳捕獲種植園有用。一些東亞國家已經(jīng)在使用鵝掌 楸種植園可以有效地鎖住碳，我們現(xiàn)在認為這可能與其新穎的木材結(jié)構(gòu)有關(guān)。

郁金香樹有兩種，Liriodendron tulipifera和Liriodendron chinense，它們的譜系可以追溯到 3000 到 5000 萬年前，當時他們從木蘭屬。

大約在同一時間，大氣中的二氧化碳含量迅速而急劇地減少，研究人員說這可能與Liriodendron的出現(xiàn)有關(guān)。

“這個，”?yczakowski解釋道，“可能有助于解釋為什么郁金香樹在碳儲存方面非常有效。

大原纖維可以在木本植物的次級細胞壁中找到，這是其解剖結(jié)構(gòu)的一個關(guān)鍵特征。這些次級細胞壁是在初級細胞壁形成后鋪設(shè)的，負責(zé)加強植物的結(jié)構(gòu)。

這是可以找到大部分植物木質(zhì)生物質(zhì)的地方，但我們對此知之甚少。

?yczakowski和他的同事在一項研究過程中發(fā)現(xiàn)了這些植物的結(jié)構(gòu)演變，包括松樹和針葉樹等軟木植物，以及橡樹和樺樹等硬木。

他們使用了掃描電子冷凍顯微鏡（cryo-SEM）觀察 33 種植物的細胞壁，使其盡可能接近其自然狀態(tài)。這意味著要采伐木材，保存它，并對其進行數(shù)小時的成像，以觀察它在生活中的樣子，而不是我們經(jīng)?？吹降目菽镜母稍锖透稍餇顟B(tài)。

該研究表明，被子植物（開花植物）和裸子植物（種子生產(chǎn)植物）并不總是明確的。

除了發(fā)現(xiàn)了一種新的木材外，研究人員還發(fā)現(xiàn)了兩種裸子植物格內(nèi)圖姆具有與木質(zhì)被子植物相同的次生細胞壁結(jié)構(gòu)的屬。

這對夫婦說，這是趨同進化的一個例子，其中不同的物種獨立發(fā)展出相同的特征。這些發(fā)現(xiàn)共同為植物細胞壁的組成與木材的納米結(jié)構(gòu)之間的進化關(guān)系提供了新的見解。

這些發(fā)現(xiàn)對從生物學(xué)到工程學(xué)等領(lǐng)域都有影響。

“木材的主要組成部分是次級細胞壁，正是這些細胞壁的建筑賦予了木材建筑所依賴的密度和強度，”?yczakowski說道.

“次級細胞壁也是生物圈中最大的碳儲存庫，這使得了解它們的多樣性對于推進我們的碳捕獲計劃以幫助緩解碳捕獲變得更加重要氣候變化."

該研究已發(fā)表在新植物學(xué)家.

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