苔藓和地衣的隐藏天赋

热带雨林是世界上最重要的生物挥发性有机化合物 (BVOC) 来源。这些化合物对氧化物质的浓度有很大影响，从而对大气的自净能力有很大影响。它们还有助于粒子的形成，并通过云的形成和降水影响地球的气候。到目前为止，人们认为形成树冠的树叶是这些排放物的最重要来源。然而，现在，来自马克斯普朗克化学研究所(美因茨)、格拉茨大学和亚马逊国家研究所(INPA)等的科学家们发现，苔藓和地衣也会释放大量的高反应性和形成颗粒的倍半萜类化合物。这些影响大气成分并影响空气质量、气候和生态系统过程。到目前为止，苔藓和地衣在大气和气候模型中一直被忽略。

热带雨林释放各种反应的挥发性有机化合物进入空中。美因茨马克斯普朗克化学研究所 (MPIC) 的组长乔纳森·威廉姆斯 (Jonathan Williams) 解释说：“我们在 ATTO 塔的不同高度测量热带雨林排放的挥发性有机化合物，以了解大气对这些化合物的影响。对于例如，它们如何影响臭氧或颗粒物浓度。到目前为止，我们认为这些化合物主要是由树木排放的。” 但有一件事很突出。正如最近发表的研究的主要作者 Achim Edtbauer 解释的那样：“如果你在雨林中仔细观察，你会看到树干、藤蔓和——在某些情况下——树叶上的大部分区域都被地衣和苔藓覆盖。 ” 鉴于对包括苔藓和地衣在内的密码学的广泛报道，挥发性有机化合物在热带雨林。

密码游戏有什么作用?

在两年的时间里(2016 年 11 月至 2018 年 11 月)，研究人员测量了 10 个苔藓和 10 个地衣样本的生物挥发性有机化合物 (BVOC) 排放量。“我们设置了两个小玻璃试管。在一个试管中，我们放了一个普通苔藓或地衣的样本。我们让另一个空着。我们通过两个容器从丛林中抽取空气，并在质子的帮助下分析了逸出的空气传输反应飞行时间——质谱仪”描述实验装置的 Achim Edtbauer 说。

结果：地衣和苔藓会释放出大量的活性倍半萜类化合物。这些是具有以各种构型排列的15 个碳原子 (C 15 ) 的化合物。这些分子与臭氧迅速反应，在空气中形成含氧化合物和颗粒。“如果你推断苔藓和地衣的 C15 排放量，你会得出与树木相似的排放水平，”Edtbauer 说，仍然表达他的惊讶。

外推到全球热带雨林区域，地衣，尤其是苔藓，对全球倍半萜类化合物的排放量做出了重大贡献。“由于地衣和苔藓覆盖了大部分地表，它们可以在生态系统和全球范围内的天然 BVOC 交换中发挥重要作用，”密码学专家、格拉茨大学教授 Bettina Weber 说。尽管有这种潜在的重要性，但对 BVOC 排放知之甚少。根据韦伯的说法，苔藓和地衣的 BVOC 交换研究仅限于少数北方和中纬度物种，与那里的树木相比，这些物种通常释放的 BVOC 量相对较少。她说，在受控实验室条件下测量来自苔藓和地衣的 BVOC 交换的后续研究很重要。这是找出温度、光线和湿度的影响并寻找其他控制交换的变量的唯一方法。因此，这些排放可以整合到大气和气候模型中，以便更准确地表示干旱对热带雨林的影响等。

地衣和苔藓影响森林中化学物质的混合比例

丛林中的实验揭示了另一个发现。苔藓和地衣从空气中吸收氧化的化合物。他们这样做的速度与通过与自由基反应从空气中去除这些氧化分子的过程相当。因此，Cryptogams 改变了森林产生的化学物质的混合比例。“有趣的是，地衣和苔藓不会吸收树木直接排放的异戊二烯等化合物。相反，它们让大气中的排放物预先“煮熟”，以便它们只吸收氧化分子，”威廉姆斯说。

总的来说，这些研究再次展示了雨林对研究的惊奇之处。对于威廉姆斯和他的团队来说，这肯定不会是最后一次丛林之旅。

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