La struttura innovativa del legno degli alberi di tulipano

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Sembrano legni tipici, ma gli alberi di tulipano hanno una struttura cellulare diversa da qualsiasi altra cosa. (anmbph/Shutterstock.com)

Gli alberi di tulipano presentano una struttura del legno unica e innovativa, che ha sorpreso gli scienziati con la sua originalità. Questa caratteristica potrebbe consentire loro di immagazzinare il carbonio in modo più efficiente rispetto ad altre specie, aprendo nuove prospettive di utilizzo. Nonostante il nome, i tulipani non crescono sugli alberi, ma due specie superstiti dell’antico genere Liriodendron sono conosciute come albero di tulipano e albero di tulipano cinese, raggiungendo altezze fino a 30 metri.

Il dottor Jan Łyczakowski dell’Università Jagellonica ha guidato un team di ricerca che ha esaminato il legno degli alberi di tulipano con un microscopio elettronico a scansione a bassa temperatura, per studiarne la struttura in condizioni simili al loro ambiente naturale. È emerso che la nanostruttura degli alberi era completamente diversa da quanto osservato in precedenza.

Le pareti cellulari secondarie degli alberi contengono lunghe fibre parallele disposte in strati chiamati macrofibrille, composte principalmente da fibre di cellulosa più piccole. Queste costituiscono il principale accumulo di carbonio tra gli organismi vivi e morti, fornendo volume e resistenza al legno. I Liriodendron presentano una struttura macrofibrillare intermedia significativamente diversa rispetto ai legni teneri e duri.

La separazione dei Liriodendron dagli alberi di magnolia circa 30-50 milioni di anni fa ha coinciso con una rapida riduzione dell’anidride carbonica atmosferica, il che potrebbe spiegare la loro efficacia nello stoccaggio del carbonio. Questa caratteristica potrebbe essere legata alla struttura unica del legno degli alberi di tulipano, che potrebbe favorirne una crescita più rapida rispetto ai legni duri.

Ultrastruttura del legno dell'Albero di Tulipano (Liriodendron tulipifera), Amborella (Amborella trichopoda) e Abete comune (Gnetum edule) a ingrandimenti di x1000 e x50,000 sotto il cryo-SEM. Le cellule del legno e le pareti cellulari sono visibili nell'ingrandimento inferiore. Le macrofibrille sono visibili nell'ingrandimento superiore.
Un confronto tra le pareti cellulari e le macrofibrille degli alberi di tulipano con un legno tipico e un legno tenero.
Jan J yczakowski e Raymond Wightman

Alcuni paesi dell’Asia orientale stanno già utilizzando piantagioni di Liriodendron per assorbire efficientemente il carbonio, sfruttando la struttura innovativa del legno. Tuttavia, è importante considerare che il blocco del carbonio nel legno ha limitazioni, specialmente in caso di incendi o vecchiaia degli alberi, se non inseriti in un contesto di gestione forestale sostenibile.

Il lavoro del dottor Łyczakowski va oltre le due specie di alberi di tulipano sopravvissute, poiché la struttura del legno è ancora poco compresa e studiata. In collaborazione con il Giardino Botanico dell’Università di Cambridge, è stata condotta un’indagine su 33 specie diverse, rivelando nuove scoperte significative.

Una delle scoperte più rilevanti è stata una forma completamente nuova di ultrastruttura del legno mai osservata prima, insieme alla presenza di una famiglia di gimnosperme con legno duro simile a quello delle angiosperme anziché al tipico legno tenero delle gimnosperme. Queste nuove informazioni ampliano la nostra comprensione della diversità e dell’evoluzione delle strutture del legno nelle piante.

Lo studio condotto è stato pubblicato sulla rivista scientifica New Phytologist, evidenziando l’importanza di approfondire la conoscenza delle strutture del legno per comprendere meglio l’adattamento delle piante all’ambiente e le potenzialità di utilizzo sostenibile delle risorse naturali.

Le loro forme esterne potrebbero essere un indizio che gli alberi di tulipano (Liriodendron tulipifera) hanno una struttura intrigante nelle loro cellule del legno.
Le loro forme esterne potrebbero essere un indizio che gli alberi di tulipano (Liriodendron tulipifera) hanno una struttura intrigante nelle loro cellule del legno.
Kathy Grube
Gnetum gnemon nel Giardino Botanico di Cambridge e le sue pareti cellulari al microscopio. Questa è una specie correlata al legno tenero con una struttura simile a un legno duro.
Gnetum gnemon nel Giardino Botanico di Cambridge e le sue pareti cellulari al microscopio. Questa è una specie correlata al legno tenero con una struttura simile a un legno duro.
Jan J yczakowski e Raymond Wightman

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