Нефтеядные грибы
Если оставить чашку Петри с сырой нефтью, она начнет выделять сильный запах токсинов, из которых состоит это ископаемое топливо. Но если посыпать нефть спорами грибов и оставить на две недели в инкубаторе, нефть и её запах исчезнут. «Грибы съели нефть!» — говорит профессор Мохамед Хиджри, исследователь из Института исследований в области растительной биологии (IRBV) Монреальского университета.
Хиджри совместно с Б. Францем Лангом руководит проектом, который рассматривает природу как главного союзника в борьбе с загрязнением. Используя бактерии для стимуляции исключительной способности к росту некоторых растений и микроскопических грибов, они создают in situ установки для дезактивации, способные очистить даже самые загрязнённые участки планеты.
Рецепт прост. Весной высаживают черенки ивы с интервалом 25 сантиметров, чтобы их корни проникали в землю и впитывали загрязняющие вещества вместе с бактериями. В конце сезона стебли и листья сжигают, оставляя горсть золы, в которой заключены все накопленные в клетках растения тяжёлые металлы. Сильно загрязнённая почва может быть очищена всего за несколько таких циклов.
Благодаря сотрудничеству с одной нефтяной компанией из района Монреаля исследователи получили доступ к «микробиологическому раю» — зоне, где почти ничего не растёт и куда не ступает нога человека без специальной защиты. Именно там Хиджри собрал микроорганизмы, специализирующиеся на поглощении ископаемого топлива. «Если оставить природу самой себе, даже самые загрязнённые участки со временем придут к балансу благодаря бактериям и грибам. Но, выделяя самые эффективные виды в этой биологической борьбе, мы можем выиграть много времени».
Естественный и искусственный отбор
Видимая часть проекта, которая может привести к прорыву в очистке почв, называется «Улучшение биоремедиации загрязнённых почв с помощью экологической геномики». Он требует трудоёмкого отбора проб, полевых работ и секвенирования ДНК исследуемых видов. В проекте участвуют 16 исследователей из Монреальского и Макгиллского университетов, многие из которых связаны с IRBV. В команду также входят четыре специалиста по этическим, экологическим, экономическим, правовым и социальным аспектам геномики.
Принцип основан на известном процессе фиторемедиации — использовании растений для очистки. «Однако в загрязнённых почвах основную работу выполняет не растение, — поясняет Ланг. — Это микроорганизмы, то есть грибы и бактерии, сопровождающие корень. Существуют тысячи видов микроорганизмов, и наша задача — найти лучшие комбинации "растение–гриб–бактерия"».
Ботаник Мишель Лабрек курирует растительную часть проекта. Ива кажется одним из ведущих видов благодаря быстрому росту и раннему облиствению. Кроме того, её стебель становится ещё крепче после обрезки, поэтому не нужно сажать новые деревья каждый год. Однако лучший вид ивы ещё предстоит определить.
Один из лучших в стране
Инвестировав 7,6 миллиона долларов на три года, Genome Canada, Genome Quebec и другие партнёры ожидают конкретных результатов на рынке очистки почв, который только в Канаде оценивается в 30 миллиардов долларов. «То, что проект занял второе место среди лучших проектов страны, стало для нас неожиданностью», — говорит Ланг, уже получивший мировое признание в области геномики и биоинформатики.
В новых светлых лабораториях Центра биоразнообразия, куда недавно переехал Хиджри со своей командой, все сосредоточены на проекте. За последние месяцы было нанято более двадцати человек.
Участие Сухи Джабаджи и Чарльза Грира из Университета Макгилла — важное преимущество для успеха проекта. «Это действительно междисциплинарное и межучрежденческое сотрудничество, результат командной работы», — говорит Ланг.
Для Ланга этот проект — кульминация его карьеры. «Я всегда был тесно связан с фундаментальными исследованиями. Однако то, что мы делаем здесь, — плод 25 лет работы. Это конкретное применение науки никогда бы не стало возможным без фундаментальных исследований».
Уже несколько компаний стучатся в его дверь, и ведутся переговоры о партнёрских соглашениях. Если проект приведёт к коммерческим результатам, Ланг хочет, чтобы большая часть доходов была направлена на исследования в Монреальском и Макгиллском университетах в дисциплинах, связанных с этим проектом. «Это будет способствовать тому, чтобы следующее поколение продолжило эту работу».