只要科学家研究了树木 ，我们就将它们分为两种类型的木材。软木包括松树和冷杉 ，通常比硬木（如橡木和枫木）生长快，这可能需要数十年的成熟并制成浓密的木材 。
但是 ，我们的 最近的研究 发现了一些全新的东西：我们称之为“ Midwood”的第三类 。这一发现可能被证明在与崛起的斗争中很有价值 二氧化碳 （CO₂）水平 地球的气氛 ＆mdash;主要原因 气候变化。
树木是天然碳水槽 。这意味着他们从空气中吸收大量的Co₂并存储 在他们的木头里 。郁金香树（liriodendron tulipifera）也称为黄杨树 ，是碳捕获中表现最好的表现。在美国中大西洋中，森林以郁金香树为主 碳多两倍和六倍 比其他物种占上风的森林。郁金香树已经 在种植园中很受欢迎 在东南亚的部分地区，被称为 碳捕获的好选择 适用于美国的园丁和城市规划师 。
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该物种及其近亲中国郁金香树（liriodendron chinense） ，属于一个古老的血统 ，可追溯到50 - 300万年＆mdash;以大气中的重大变化为特征的时期 。只有这两个物种幸存。直到最近，他们的化学和结构可能告诉我们为什么这些树木如此擅长捕获碳 ，这在很大程度上还不清楚 。
分析木材内部结构的传统方法可忽略生物和干木之间的差异 ，后者更容易学习 。这是一个问题，因为没有水 ，分子水平的木材 更改。面临的挑战是观察仍然保留水的木材 。
我们通过使用一种称为低温扫描电子显微镜的技术克服了这一点 剑桥大学的塞恩斯伯里实验室 。这使我们可以在纳米尺度上观察木材＆mdash;看到的结构比单束人的头发小6,000倍；在保留木材的水分的同时 ，给树木还活着时的木材看起来更准确。
我们研究了各种树木 剑桥大学植物园 了解木结构的演变 。我们收集了代表进化史上关键里程碑的植物的活样品 。这些植物步行不远，可以使我们能够检查样品而不干燥的样品。
我们发现 ，大型纤维的大小主要由纤维素组成 ，这是木材的基本化学块，使植物具有长大的强度 ，在硬木和软木之间差异很大 。在硬木（例如橡木和枫木）中 ，大型纤维的直径约为16纳米（NM），而在松树和云杉等软木中，大约是28 nm 。这些差异可以解释为什么软木和硬木有所不同 ，并且可能会帮助我们弄清楚为什么某些木材比其他木材更好地储存碳。
了解木材的进化如何帮助我们识别和利用可能减轻气候变化的植物。仅郁金香树并没有告诉我们这一点 ，因此我们及时又回到了基础被子植物，这是一群稀有而古老的开花植物 ，这些植物仍然存在是植物进化最早的阶段的残余物 。该组的一个成员是 Amborella Trichopoda ，它具有较大的28 nm宏观纤维，这表明硬木宏观纤维比软木晚 。
但是什么时候发生？
为了回答这个问题 ，我们探索了木兰家族 ，包括紫色 Liliiflora木兰，这是一些以其装饰美闻名的最古老的开花植物。我们测试的那些具有直径为15-16 nm的硬木状宏观纤维 ，这意味着在木兰的演变过程中 ，可能发生从软木到硬木的切换 。
郁金香树是木兰的近亲，但其木材并不整齐地适合软木或硬木类别 。取而代之的是 ，其宏观纤维的直径约为22 nm＆mdash;在硬木和软木之间的范围中间 ，这种中间结构是完全出乎意料的，并使我们将郁金香树木的木材归类为“ Midwood ”，这完全是一个新类别。
为什么郁金香树具有这种独特的木材类型？我们不能肯定地说 ，但我们认为这与这些树木面临数百万年前的进化压力有关 。
当郁金香树先进化时 ，大气中的co级水平从每百万分（ppm）下降到500 ppm 。可用的Co₂的减少可能驱动了郁金香树，以开发出更有效的碳储存方法 ，从而导致其独特的大型纤维结构。如今 ，这种适应可能有助于其隔离碳的特殊能力 。
当看着以前未研究的树时，我们不能再假设它属于相同的两个类别（软木或硬木）科学家多年来已经放置了树木 。郁金香树及其中木结构与“渴望碳 ”的态度相对应。现在 ，我们正在研究它看似独特的木结构是否是它是碳捕获之王的唯一原因 ，我们正在扩大搜索，以找出是否还有其他中木树木＆mdash;甚至还有更多新的木材类型 。
这些发现强调了植物学研究的重要性以及诸如剑桥大学植物园的收藏品的作用在发现植物科学方面的新见解方面发挥了作用 。下次您参观植物园时 ，请记住 ，植物王国中仍然有许多谜，等待被发现。
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