09/08/2024最新突破,科学家揭秘木材界的重大革命:碳吸收新纪元开启!

研究人员已经确定了一种全新的木材 不属于硬木或软木的任何一类 剑桥大学塞恩斯伯里实验室的科学家 波兰雅盖隆大学(Jagiellonian University)在波兰雅盖隆大学(Jagiellonian University)发现了这一发现,同时对微观结构进行进化调查 来自世界上一些最具标志性的树木和灌木的木材。


他们发现郁金香树,这与木兰花和可以长到30米(100 英尺)以上,具有独特的类型木。这一发现可以解释为什么这些树会分叉来自玉兰花,当时地球大气中的二氧化碳浓度相对较低,长得那么高,这么快。


这为改善碳捕获和通过种植速生树在人工林中储存更常见于观赏园林,或繁殖郁金香树状木材融入其他树种。


这一发现是对 来自33种树种的木材的微观结构剑桥大学植物园的生活收藏。这调查探讨了木材超微结构在针叶木中的演变方式(裸子植物,如松树和针叶树)和硬木 (被子植物,包括橡树、白蜡树、桦树和桉树)。


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木材样本是从植物园的树木中收集的与馆藏协调员协调。新鲜样品在上一个春季生长季节沉积的木材是从精选的树木中收集,以反映进化裸子植物和被子植物种群的历史,因为它们分化和进化。


使用塞恩斯伯里实验室的低温扫描电子显微镜(cryo-SEM),该团队对次级细胞壁的纳米级结构尺寸(木头)处于原生水合状态。“我们分析了一些世界上最具标志性的树木,如海岸红杉、瓦勒迈松和所谓的“活化石”,如作为Amborella trichopoda,这是唯一幸存的物种一个植物家族,是最早仍然存在的群体与所有其他开花植物分开进化,“显微镜塞恩斯伯里实验室的核心设施经理,雷蒙德博士怀特曼说。


“我们的调查数据为我们提供了对进化的新见解 木材纳米结构与细胞壁的关系 组成,在被子植物的谱系中有所不同,并且裸子植物。被子植物细胞壁具有以下特点较窄的基本单位,称为大原纤维,与裸子植物。


研究人员发现了两个幸存的古代物种 Liriodendron 属,俗称郁金香树 (Liriodendron tulipifera)和中国郁金香树(Liriodendron chinense)的大原纤维比他们的硬木大得多亲戚。


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硬木被子植物大原纤维约为15纳米直径和较快生长的软木裸子植物大原纤维 具有较大的25纳米大原纤维。郁金香树有 大原纤维介于两者之间,尺寸为20纳米。


“我们表明Liriodendrons有一个中间体二聚原纤维 与结构明显不同的结构 软木或硬木。Liriodendrons 分道扬镳 大约3000-5000万年前的玉兰树,恰逢 随着大气中二氧化碳的迅速减少。这可能会有所帮助 解释了为什么郁金香树在碳储存方面非常有效。该研究的主要作者发表在《新植物学家》上,Jan 博士 “来自雅盖隆大学的Łyczakowski说。

研究小组怀疑这是这个“中木”中较大的大原纤维 或郁金香树快速后面的“蓄积木” 成长。

“众所周知,这两种郁金香树种都非常高效 在锁定碳时,以及它们扩大的大原纤维结构可能是一种适应,以帮助他们更容易地捕获和 当可用时,储存大量的碳大气中的碳正在减少。郁金香树可能会最终长出 对碳捕获种植园有用,“Jan Łyczakowski博士说。

“一些东亚国家已经 利用Liriodendron种植园有效锁住碳, 我们现在认为这可能与其新型木材有关结构。

鹅掌楸原产于北美和 Liriodendron chinense 是中部和 华南地区和越南。

“尽管它很重要,但我们对结构的原理知之甚少 的木材不断发展并适应外部环境。我们做到了 本次调查中的一些关键新发现——一种全新的形式 以前从未观察到的木材超微结构和一系列 裸子植物用被子植物样硬木代替典型的裸子植物软木,“Jan Łyczakowski博士说。

“木材的主要组成部分是次级牢房墙,正是这些牢房墙的建筑赋予了木材 它的密度和强度是我们建筑所依赖的。次级细胞壁也是最大的碳储存库在生物圈中,这使得它变得更加重要了解它们的多样性,以进一步促进我们的碳捕获帮助减缓气候变化的计划。