Paleta barw natury: różnorodność gatunków drzew i fizykochemiczne podstawy ich ubarwienia

Ten artykuł przeczytasz w 5 minut.

Dlaczego drewno potrafi zachwycać nasyconym fioletem, czerwoną łuną lub głęboką czernią hebanu? W tym artykule przyglądamy się niezwykłej palecie barw, jaką natura obdarzyła drzewa rodzime oraz egzotyczne. Odkrywamy sekretne mechanizmy biochemiczne – działanie garbników, żywic i promieni słonecznych – które decydują o ostatecznym wyglądzie tkanki drzewnej. Poznaj 30 wyjątkowych gatunków drzew i dowiedz się, co sprawia, że ich drewno staje się poszukiwanym materiałem do tworzenia unikalnych mebli, instrumentów muzycznych i zachwycających budowli.

Biologia i chemia nasycenia tkanki drzewnej

Drewno, jako organiczny materiał konstrukcyjny i dekoracyjny, charakteryzuje się niezwykłą zmiennością właściwości optycznych. Barwa drewna jest cechą wynikającą bezpośrednio ze składu chemicznego metabolitów wtórnych odkładanych w ścianach komórkowych oraz w światłach komórek tkanki drzewnej. Głównymi składnikami strukturalnymi odpowiedzialnymi za szkielet drewna są celuloza, hemicelulozy oraz lignina. Choć czysta celuloza jest bezbarwna, to obecność zróżnicowanych związków ekstrakcyjnych może determinować niemal dowolny odcień w widmie światła widzialnego [1].

Proces twardzielowania (heartwood formation), zachodzący w wewnętrznych warstwach pnia, wiąże się ze stopniowym obumieraniem komórek miąższowych i intensywną syntezą tych właśnie związków. W miarę starzenia się drzewa tkanka bielasta (zewnętrzna, przewodząca wodę i substancje odżywcze) przekształca się w tkankę twardzielową, która staje się odporniejsza na biologiczne czynniki degradacyjne, i jednocześnie uzyskuje nasyconą, charakterystyczną dla danego gatunku barwę [2].

Należy zaznaczyć, że barwa drewna nie jest cechą statyczną. Zmiany wybarwienia zachodzą zarówno w procesie suszenia technologicznego, jak i w trakcie długotrwałej ekspozycji na czynniki atmosferyczne. Istotną rolę odgrywa tu promieniowanie ultrafioletowe (UV) oraz fotochemiczne utlenianie lignin i związków ekstrakcyjnych. Przykładowo świeżo odsłonięte drewno amarantu pod wpływem powietrza intensywnie purpurowieje, natomiast drewno palisandru czy mahoniu z czasem ciemnieje, uzyskując głęboki, szlachetny odcień [3].

Eukaliptus tęczowy. Fot. David Clode / Unsplash

Gatunki rodzime: subtelna elegancja europejskich lasów

Strefa klimatu umiarkowanego europejskiego obszaru leśnego charakteryzuje się obecnością gatunków o barwach zrównoważonych, oscylujących wokół tonacji słomkowych, miodowych, czerwonawych oraz głębokich brązów. Mimo braku ekstremalnych nasyceń typowych dla flory tropikalnej rodzime gatunki drzew odznaczają się wyjątkową strukturą słojów i wysoką wartością estetyczną.

Przykładem drewna o jasnym wybarwieniu jest grab pospolity (Carpinus betulus) oraz ostrokrzew (Ilex aquifolium), którego drewno charakteryzuje się barwą zbliżoną do kości słoniowej. Jasne drewno bielaste dębu (Ǫuercus robur) kontrastuje z jego miodowobrązową twardzielą. Szczególnym przypadkiem jest dąb czarny, zwany również dębem kopalnym, powstający wskutek wielusetletniego zalegania drewna w środowisku wodnym lub bagnistym, bez dostępu tlenu. W wyniku reakcji chemicznej pomiędzy zawartymi w drewnie garbnikami a solami żelaza obecnymi w wodzie dochodzi do naturalnego utrwalenia ciemnobrunatnej lub głęboko czarnej barwy [4].

Gatunki liściaste, takie jak czereśnia ptasia (Prunus avium) czy olsza czarna (Alnus glutinosa), wykazują charakterystyczne odcienie różu, miedzi i ciepłej czerwieni. Drewno olszy tuż po ścięciu wchodzi w gwałtowną reakcję z tlenem atmosferycznym, zmieniając barwę ze słomkowej na jaskrawo pomarańczową. Wyjątkowe właściwości wykazuje również cis pospolity (Taxus baccata) – gatunek iglasty o wyrazistej, pomarańczowoczerwonej twardzieli, wysoce cenionej w dawnym meblarstwie i łucznictwie [5].

Gatunki egzotyczne: ekstremalne barwy świata

Lasy strefy równikowej i subtropikowej stanowią bogate źródło drewna o spektakularnym wybarwieniu. Presja ewolucyjna oraz specyfika środowiska tropikalnego doprowadziły do wykształcenia gatunków o niespotykanych w Europie akumulacjach specyficznych barwników komórkowych.

Do najbardziej spektakularnych przykładów należy amarant (Peltogyne spp.), którego twardziel pod wpływem utleniania przyjmuje barwę od nasyconego fioletu do purpury. Podobne nasycenie wykazuje gatunek Pink Ivory (Berchemia zeyheri) pochodzący z Afryki Południowej, ceniony za unikalny, jaskraworóżowy odcień drewna. Jaskrawoczerwone barwy charakteryzują drewno padouku (Pterocarpus soyauxii), natomiast żółciak (Euxylophora paraensis) oraz osag (Maclura pomifera) dostarczają drewna o barwie złocistożółtej i pomarańczowej.

Niezwykłym zjawiskiem w strefie tropikalnej są odcienie zieleni oraz czerni. Drewno gwajaku (Guaiacum officinale) ma oliwkowozielone zabarwienie, co wynika z wysokiej zawartości specyficznych żywic gwajakowych. Z kolei czarny heban (Diospyros ebenum) jest symbolem absolutnej czerni w świecie roślinnym – jego twardziel niemal całkowicie pozbawiona jest rysunku słojów i wykazuje gęstą, jednorodną strukturę [6]. Warto wspomnieć również o drzewie zwanym eukaliptusem tęczowym (Eucalyptus deglupta), w przypadku którego wielobarwność (pasy w kolorze zielonym, niebieskim, pomarańczowym i fioletowym) występuje na żywej korze pnia w wyniku jej płatowego złuszczania się w różnym czasie.

Zastosowanie palety barw w designie i sztuce

Naturalne zróżnicowanie barw drewna od wieków wykorzystywane jest w rzemiośle artystycznym, lutnictwie, architekturze wnętrz oraz stolarstwie unikatowym. Intarsja – technika tworzenia obrazów i wzorów poprzez wykładanie powierzchni drewna innymi gatunkami drewna – opiera się na umiejętnym zestawianiu ze sobą kontrastujących tonacji bez konieczności stosowania sztucznych barwników czy bejc.

W lutnictwie barwa drewna często idzie w parze z jego właściwościami rezonansowymi. Palisander brazylijski (Dalbergia nigra) oraz heban stosowane są do wyrobu podstrunnic i korpusów instrumentów strunowych, łącząc doskonałe przewodnictwo fal akustycznych z elegancką, ciemną estetyką. W luksusowym meblarstwie i wykończeniu wnętrz ogromną popularnością cieszą się gatunki o wzorzystym rysunku, takie jak zebrano (Microberlinia bisulcata) o kontrastowych, ciemnobrązowych paskach na słomkowym tle czy wenge (Millettia laurentii) o głębokiej barwie gorzkiej czekolady.

Fot. Maxime Favier / Unsplash

Tabelaryczne zestawienie gatunków drzew

Tabela 1. Przegląd wybranych gatunków drzew pod kątem ich barwy oraz głównych zastosowań

Autor: Antoni Jakubowski

Źródła

[1] Hillis, W.E. (1987). Heartwood and Tree Exudates. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag. https://doi.org/10.1007/978-3-642-72534-0

[2] Taylor, A.M., Gartner, B. L., C Morrell, J. J. (2002). Heartwood formation and natural durability: A review. Wood and Fiber Science, 34(4), 587–611.

[3] Niemz, P., C Mannes, D. (2012). Non-destructive testing and evaluation of wood properties and colour changes. Wood Science and Technology, 46(4), 621–638.

[4] Krzysik, F. (2008). Nauka o drewnie. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.

[5] Gottwald, H. (1970). Przegląd anatomiczny i fizyczny drewna gatunków europejskich i tropikalnych. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.

[6] Rappold, K. (2005). Tropical Timbers and Their Identification. London: Academic Press.