剛剛發(fā)現(xiàn)的一種新型木材可能會(huì)徹底改變碳儲(chǔ)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(gè)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(chǔ)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(xì)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(chǔ)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(kuò)大的大原纖維結(jié)構(gòu)可能是一種適應(yīng)，可以幫助它們?cè)诖髿馓嫉目捎眯詼p少時(shí)更容易捕獲和儲(chǔ)存更多的碳。?yczakowski解釋道.

“郁金香樹最終可能對(duì)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(rèn)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(dāng)時(shí)他們從木蘭屬。

大約在同一時(shí)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(gè)，”?yczakowski解釋道，“可能有助于解釋為什么郁金香樹在碳儲(chǔ)存方面非常有效。

大原纖維可以在木本植物的次級(jí)細(xì)胞壁中找到，這是其解剖結(jié)構(gòu)的一個(gè)關(guān)鍵特征。這些次級(jí)細(xì)胞壁是在初級(jí)細(xì)胞壁形成后鋪設(shè)的，負(fù)責(zé)加強(qiáng)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(duì)此知之甚少。

?yczakowski和他的同事在一項(xiàng)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(xì)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(duì)其進(jìn)行數(shù)小時(shí)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(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的屬。

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

這些發(fā)現(xiàn)對(duì)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(jí)細(xì)胞壁，正是這些細(xì)胞壁的建筑賦予了木材建筑所依賴的密度和強(qiáng)度，”?yczakowski說道.

“次級(jí)細(xì)胞壁也是生物圈中最大的碳儲(chǔ)存庫，這使得了解它們的多樣性對(duì)于推進(jìn)我們的碳捕獲計(jì)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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