一項新的研究強調了橡樹與環境之間的複雜關係。隨著地球變暖，橡樹等植物會釋放出更多的異戊二烯，這種化合物會降低空氣品質。然而，這種化合物也有利於清潔空氣和增強植物的抗逆性。雖然有人建議減少種植這類樹木，但研究人員認為更好的方法是控制氮氧化物污染。

這是一個簡單的問題，聽起來有點像是溫和的建議。

密西根州立大學植物復原力研究所大學特聘教授湯姆-夏基（Tom Sharkey）問道：”我們是否應該砍掉所有的橡樹？”夏基也曾在密西根州立大學能源部植物研究實驗室和生物化學與分子生物學系工作，當然，夏基並不是真心建議我們砍掉所有的橡樹。不過，他的問題還是很誠懇的，這是由他的團隊最近發表在科學雜誌《美國國家科學院院刊》上的最新研究引起的。研究團隊發現，在地球暖化的情況下，橡樹和楊樹等植物會排放出更多的化合物，而這種化合物會加劇空氣品質不佳的問題，導致顆粒物質和低大氣臭氧的產生。問題是，同一種被稱為異戊二烯的化合物也能改善清潔空氣的質量，同時使植物更能抵抗昆蟲和高溫等壓力。「我們是想讓植物製造更多的異戊二烯，從而提高它們的抗逆性，還是想讓它們少製造一些異戊二烯，從而避免空氣污染惡化？怎麼樣才是正確的平衡？」夏基問。”這些都是推動這項工作的根本問題。我們了解得越多，就能越有效地回答這些問題。”聚焦異戊二烯自1970 年代在密西根州立大學攻讀博士以來，夏基一直在研究異戊二烯以及植物如何產生異戊二烯。植物產生的異戊二烯是地球上排放量第二高的碳氫化合物，僅次於人類活動排放的甲烷。然而，大多數人從未聽說過它，”長期以來，它一直處於幕後，但它非常重要，」夏基說。1980 年代，時任美國總統的雷根謊稱樹木造成的空氣污染比汽車還嚴重，這讓它聲名大噪。然而，這種說法也有一定的道理。異戊二烯與燃煤發電廠和汽車內燃機產生的空氣污染中的氧化氮化合物相互作用。這些反應會產生臭氧、氣溶膠和其他副產品，對人類和植物都不好。夏基說：”有一種有趣的現象，空氣在城市上空流動，吸收氮氧化物，然後在森林上空流動，產生有毒物質。城市下風向的空氣質量往往比城市本身的空氣質量更差。”現在，在美國國家科學基金會的支持下，夏基和他的團隊正在努力更了解植物製造異戊二烯的生物分子過程。研究人員對這些過程如何受到環境影響尤其是氣候變遷的影響特別感興趣。在研究小組發表新論文之前，研究人員就知道某些植物在進行光合作用時會產生異戊二烯。他們也知道，地球面臨的變化正在對異戊二烯的產生產生競爭性影響。也就是說，大氣中二氧化碳的增加會降低異戊二烯的產生率，而溫度的增加則會加快其產生率。MSU團隊發表新論文的一個問題是，究竟哪種影響會勝出。新報告的第一作者、沙基研究小組的博士後助理研究員阿比拉-薩胡（Abira Sahu）說：”我們一直在尋找高二氧化碳條件下異戊二烯生物合成途徑的調節點。科學家們長期以來一直在努力尋找這項發現，”Sahu 說。”最後，我們終於找到答案了。””對於生物學家來說，這篇論文的關鍵在於我們確定了二氧化碳（CO2）所減緩的特定反應，」夏基說。「有了這一點，我們就可以說溫度效應勝過二氧化碳效應。當溫度達到華氏95 度（攝氏35 度）時，基本上就沒有二氧化碳的抑製作用了。異戊二烯會瘋狂地湧出。 “在使用白楊植物進行的實驗中，研究團隊還發現，當一片葉子的溫度升高攝氏10 度時，它的異戊二烯排放量會增加十倍以上。在沙基實驗室工作的助理教授穆罕默德-莫斯託法（Mohammad Mostofa）是新報告的另一位作者。這項發現將有助於研究人員更好地預測植物未來將排放多少異戊二烯，並更好地應對其影響。但研究人員也希望它能幫助人們和社區在這段期間做出明智的選擇。莫斯託法說，”我們可以做得更好，在密蘇里大學這樣一個擁有兩萬多棵樹的地方，這可能意味著未來要種植更少的橡樹，以限制異戊二烯的排放。”至於如何處理已經排放異戊二烯的樹木，夏基有一個不涉及砍伐的想法。夏基說：”我的建議是，我們應該更好地控制氮氧化物污染。”