Badacze z Uniwersytetu Jagiellońskiego i Uniwersytetu Cambridge dokonali istotnego odkrycia w dziedzinie botaniki, badając ewolucję i strukturę drewna różnych gatunków drzew. Wyniki ich badań wskazują, że tulipanowce wykazują specyficzną ultrastrukturę drewna, co różni je od innych gatunków drzew iglastych i liściastych. Te nowe informacje mogą pomóc w rozwiązaniu niektórych problemów związanych ze zmianami klimatu, podkreślając potencjalną zdolność tulipanowców do magazynowania większych ilości węgla.
Tulipanowce są charakterystyczne dla Ameryki Północnej (Liriodendron tulipifera) oraz Chin i Wietnamu (Liriodendron chinense). Są to wysokie drzewa, często przekraczające 60 metrów wysokości, które cechuje pojedynczy, późno rozgałęziający się pień. Są cenione za swoje piękne jesienne kolory i są często sadzone w ogrodach, w tym również w Polsce.
Dr Jan Łyczakowski z Zakładu Biotechnologii Roślin Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ oraz dr Raymond Wightman z Sainsbury Laboratory Cambridge University użyli do swoich badań niskotemperaturowego mikroskopu elektronowego. Analizowali drewno 33 różnych gatunków drzew i krzewów, w tym gatunki takie jak Amborella trichopoda i różne gatunki gniotowców, które są kluczowe dla zrozumienia ewolucji roślin. Głównym celem tych badań była analiza struktury makrofibryl – struktur włóknistych o średnicy od 10 do 40 nm, które tworzą drewno.
Naukowcy odkryli, że makrofibryle formujące drewno w tulipanowcach Liriodendron tulipifera oraz Liriodendron chinense różnią się od tych w drzewach iglastych i liściastych. Te niezwykłe różnice wyewoluowały około 30-50 milionów lat temu, gdy stężenie dwutlenku węgla w atmosferze znacznie spadło. Podejrzewa się, że ta unikalna struktura drewna tulipanowców może być wynikiem adaptacji do zmniejszonej ilości dwutlenku węgla dostępnej dla roślin.
Badacze uzyskali próbki do swoich badań z kolekcji botanicznej Uniwersytetu Cambridge, za pomocą Margeaux Apple, kuratorki kolekcji „Living Collections”. Badania te zostały przeprowadzone w Sainsbury Laboratory Cambridge University, gdzie dr Jan Łyczakowski przebywał na stażu finansowanym z programu SONATINA 3 Narodowego Centrum Nauki.
Badanie było możliwe jedynie dzięki bliskości instytutu do ogrodu botanicznego, co umożliwiło naukowcom analizę świeżych, uwodnionych próbek drewna. Oprócz badań nad tulipanowcami, badacze odkryli również wiele intrygujących procesów w ewolucji struktury drewna innych gatunków.
Praca ta podkreśla wagę ogrodów botanicznych i ich zbiorów dla współczesnej nauki. Bez łatwego dostępu do bogatej kolekcji roślin w Cambridge oraz bezpośredniego dostępu do wysokiej klasy mikroskopu elektronowego nie byłoby możliwe przeprowadzenie tych skomplikowanych badań.
Badania zostały sfinansowane ze środków Narodowego Centrum Nauki oraz The Gatsby Charitable Foundation.
