Drzewa są naszym nieocenionym sojusznikiem w walce ze zmianami klimatu. W oczyszczaniu powietrza z dwutlenku węgla szczególnie dobrze sprawdzają się tulipanowce, które w naturze występują w Ameryce Północnej (Liriodendron tulipifera) oraz w Chinach i Wietnamie (Liriodendron chinense). Drzewa te są spokrewnione z magnoliami, a niektóre przekraczają nawet 60 m wysokości.
Czytaj też: W Brazylii drzewa dosłownie “uciekają” od upałów
Niedawno naukowcy z University of Cambridge i Uniwersytetu Jagiellońskiego pobrali próbki 33 różnych gatunków drzew z Cambridge University Botanic Garden’s Living Collections. Następnie zamrozili je za pomocą kąpieli azotowej i obejrzeli pod skaningowym mikroskopem elektronowym (SEM). Kiedy dotarli do próbki tulipanowca i zbadali jego wtórną ścianę komórkową, byli oszołomieni, widząc, że właśnie natknęli się na zupełnie inny typ drewna. Szczegóły opisano w czasopiśmie New Phytologist.
Dr Jan Łyczakowski z Uniwersytetu Jagiellońskiego mówi:
Oba gatunki tulipanowców są bardzo dobre w wychwytywaniu dwutlenku węgla z atmosfery, a odkryta przez nas struktura drewna może im to umożliwiać. Dlatego sądzimy, że lepsze poznanie ultrastruktury drewna oraz jego składu biochemicznego może być kluczowe, aby wiedzieć, co tym kieruje i jak duża ilość dwutlenku węgla może być zamykana w drewnie.
Polacy odkryli nowy typ drewna
We wszystkich gatunkach drzew w ścianie komórkowej wtórnej znajdują się długie, rurkowate włókna zwane makrofibrylami, które utrzymują komórki drewna. Włókna te są zbudowane z łańcuchów celulozy i zapewniają drzewom stabilność. Okrytonasienne, które są zazwyczaj drzewami liściastymi, takimi jak dęby i wiśnie, mają makrofibryle o średnicy ok. 17 nm (nanometrów). W drzewach nagonasiennych, które są zwykle miękkimi gatunkami drewna, takimi jak sosna lub cedr, makrofibryle mają średnicę ok. 29 nm.
Czytaj też: To nie są zwyczajne drzewa, ale staną do walki ze zmianami klimatu. Nie wszystkim to się podoba
Polsko-brytyjski zespół badawczy odkrył, że u tulipanowców średnica makrofibryli wynosi ok. 20 nm, a to dokładnie pomiędzy dwoma dobrze znanymi do tej pory typami drewna. Naukowcy nazwali je “drewnem pośrednim” – nie jest ani twarde, ani miękkie.
Zespół podejrzewa, że to właśnie większe makrofibryle w drewnie pośrednim są przyczyną szybkiego wzrostu tulipanowców. Ta unikalna struktura mogła ewoluować w odpowiedzi na szybko zmniejszającą się obecność węgla w atmosferze ok. 30-50 mln lat temu. Przy mniejszej ilości dwutlenku węgla dostępnego do wykorzystania w fotosyntezie, drzewa rozwinęły te unikalne struktury komórkowe, aby zatrzymać go jak najwięcej. Dzięki temu tulipanowce świetnie nadają się do redukcji nadmiaru gazu w naszej dzisiejszej atmosferze i mogą pomóc naukowcom dowiedzieć się, jak jeszcze można walczyć z globalnym ociepleniem.
Dr Jan Łyczakowski wyjaśnia:
Wykazaliśmy, że makrofibryle tworzące drewno jedynych przetrwałych do dziś gatunków tulipanowca – Liriodendron tulipifera oraz Liriodendron chinense – jest inne niż to obecne w drzewach iglastych i liściastych. Co ciekawe, tulipanowce wyewoluowały 30-50 milionów lat temu w momencie, w którym atmosferyczne stężenie dwutlenku węgla znacznie spadało. Sądzimy, że struktura drewna tulipanowców może być przystosowaniem do zamykania dwutlenku węgla, którego rośliny miały coraz mniej w czasie, kiedy ewoluował badany przez nas gatunek.