Решение проблемы незаконных рубок является особенно сложной задачей, поскольку зачастую почти невозможно определить, откуда взялся кусок дерева. Теперь исследователи из Орегона, США, разработали метод, который использует химический отпечаток образца древесины, чтобы определить его происхождение на меньшей площади, чем когда-либо прежде.
Исчезающие виды или популяции деревьев охраняются Конвенцией о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения (СИТЕС), и Законом Лейси США, которые требуют, чтобы импортируемая древесина сопровождалась документами, в которых указывается ее порода и географическое происхождение. К сожалению, эти документы часто бывают поддельными или неточными, поэтому быстрый и точный метод идентификации импортной древесины имеет решающее значение для правоохранительных органов.
Команда использовала метод под названием DART-TOFMS (прямой анализ в режиме времяпролетной масс-спектрометрии в реальном времени) для измерения химического присутствия и численности елей Дугласа с двух горных хребтов, соседнего побережья Орегона и Каскада. диапазоны. Для химического скрининга требуется всего лишь крошечный образец древесины, который можно подготовить для анализа всего за 15 секунд. Сравнив молекулярные различия 188 деревьев, Кронн и его команда смогли определить, из какого региона произрастает конкретное дерево, с точностью 70-76%. Этот метод ранее использовался для различения древесины близкородственных пород или популяций одного и того же вида из разных стран, но это первый случай, когда DART-TOFMS используется для идентификации источника образцов на таких малых расстояниях (менее 100 км).
Почти 950 молекул были обнаружены в химических отпечатках пальцев древесины. Некоторые соединения могут быть идентифицированы путем сравнения их профилей с базой данных молекул других видов хвойных деревьев, хотя большинство соединений не могут быть идентифицированы. К сожалению, многие из этих неизвестных молекул различались между древесиной из двух регионов, что затрудняет понимание того, почему происходят эти изменения в химическом отпечатке. Это требует дальнейшего изучения, говорит Кронн: «Пихта Дугласа может быть самым важным структурным древесным деревом в Северной Америке, но нам еще многое предстоит узнать о ее химическом составе».
В производстве древесины особую ценность представляет старая, более темная ядровая древесина в центре ствола дерева, и именно эта древесина была исследована в ходе исследования. Команда проанализировала три самых старых годичных кольца роста, общие для всех образцов, которые росли в период с 1986 по 1988 год. Хотя они не обнаружили каких-либо убедительных различий между тремя годами, возможно, что экстремальные погодные явления могут привести к более резким различиям между годами. химические отпечатки некоторых годичных колец, и авторы приходят к выводу, что требуется более обширная выборка.
Опираясь на эту работу, Кронн и его коллеги теперь пытаются выяснить, возникают ли различия в химических отпечатках пальцев пихты Дугласа из-за генетических различий между популяциями, различий в окружающей среде или их комбинации. Чтобы ответить на этот вопрос, они будут сравнивать деревья с одинаковым генетическим фоном, которые были посажены в разных условиях. Любой результат откроет новые возможности для исследования леса, как объясняет Кронн: «Если химический профиль древесины в первую очередь определяется окружающей средой, мы могли бы использовать эту технику для прогнозирования климата, в котором росло дерево. Если химический профиль в основном определяется генетикой, этот вид анализа можно использовать в качестве быстрого скрининга для определения генетических различий».
Кронн надеется, что эта работа с пихтой Дугласа будет использована для защиты более широкого круга деревьев в будущем: «Мы надеемся, что сообщество экспертов по дереву возьмет то, что мы узнали из этого распространенного в регионе дерева, и применит его к твердой древесине. и виды хвойных пород, которые являются объектом незаконной вырубки и находятся в центре внимания усилий по сохранению."