Kako jedno drvo, uobičajeno u baštama, krije veliku i korisnu tajnu

Sposobnost skladištenja ugljenika, kažu biohemičari Jan Liczakovski sa Jagelonskog univerziteta u Poljskoj i Rejmond Vajtman sa Univerziteta Kembridž u Velikoj Britaniji, mogla bi biti povezana sa veličinom makrofibrila drveta, dugih snopova komponenti ćelijskog zida i celuloze, koje su mnogo veće od makrofibrila u odnosu na druge vrste drveća.

Otkriće bi moglo da otvori put razvoju novih metoda skladištenja ugljenika.

„Poznato je da su obe vrste drveća tulipanovca izuzetno efikasne u čuvanju ugljenika, a njihova uvećana struktura makrofibrila mogla bi da bude osobina koja im pomaže da lakše uhvate i skladište veće količine ugljenika“, objašnjava Liczakovski.

„Drveće tulipanovca može biti korisno za plantaže za hvatanje ugljenika. Neke zemlje istočne Azije već koriste plantaže liriodendrona za efikasno zaključavanje ugljenika, a sada bi to moglo biti povezano sa njegovom strukturom drvne mase“, kažu istraživači.

Postoje dve vrste drveta tulipanovca, liriodendron tulipifera i liriodendron chinense, a njihove loze se mogu pratiti od pre 30 do 50 miliona godina, kada su se odvojile od roda magnolije.

Otprilike u isto vreme, količina ugljen-dioksida u atmosferi se brzo i dramatično smanjila, što istraživači kažu, može biti povezano sa pojavom liriodendrona.

„Ovo bi moglo da pomogne da se objasni zašto su stabla lala veoma efikasna u skladištenju ugljenika", objašnjava Liczakovski.

Makrofibrile se mogu naći unutar sekundarnih ćelijskih zidova drvenastih biljaka, koje su ključna karakteristika njihove anatomije. Ovi sekundarni ćelijski zidovi nastaju nakon formiranja primarnih ćelijskih zidova i odgovorni su za jačanje strukture biljke.

Važnost sekundarnog ćelijskog zida

Liczakovski i njegove kolege su došli do otkrića tokom studije koja ispituje evoluciju strukture ovih biljaka, uključujući biljke mekog drveta kao što su borovi i četinari, i tvrdo drvo kao što su hrast i breza.

Koristili su skenirajuću elektronsku kriomikroskopiju (krio-SEM) da bolje pogledaju ćelijske zidove 33 biljke. To je značilo seču drveta, čuvanje i analiziranje satima, da bi videli kakvo je drvo dok je u životu, a kakvo kao osušeno i mrtvo.

Studija je otkrila da razlike između cvetnica i golosemenica – biljki koje proizvode seme, nisu uvek jasne.

Pored otkrića nove vrste drveta, istraživači su pronašli dve golosemenice iz roda gnetum koje imaju strukturu sekundarnog ćelijskog zida.

Ovo je, kažu naučnici, primer konvergentne evolucije, gde različite vrste razvijaju iste osobine nezavisno. Ovi nalazi zajedno pružaju novi uvid u evolucione odnose između sastava ćelijskog zida u biljkama i nanostrukture drveta.

Otkrića imaju implikacije za polja koja se kreću od biologije do inženjerstva.

„Glavni građevinski blokovi drveta su sekundarni ćelijski zidovi, a arhitektura ovih ćelijskih zidova daje drvetu gustinu i snagu na koju se oslanjamo u izgradnji“, kaže Ličakovski.

„Sekundarni ćelijski zidovi su takođe najveće skladište ugljenika u biosferi, što čini još važnijim razumevanje njihove raznolikosti za dalje naše programe hvatanja ugljenika kako bi se ublažili efekti klimatskih promena.

Istraživanje je objavljeno u časopisu New Phytologist.