Ключевой компонент массовых вымираний может увеличить производство пищи и биотоплива

Сероводород (H2S), едкое вещество, часто называемое канализационным газом, — это смертоносное соединение, связанное с несколькими массовыми вымираниями, включая событие в конце пермского периода 251 млн лет назад («Великое вымирание»), которое уничтожило более трёх четвертей всех видов на Земле.

Однако в малых дозах сероводород может значительно стимулировать рост растений, что приведёт к резкому увеличению мировых запасов продовольствия и сырья для производства биотоплива, как показывают новые исследования Университета Вашингтона.

Исследование опубликовано онлайн 17 апреля в PLOS ONE.

В высоких концентрациях (30–100 частей на миллион в воде) сероводород смертелен для человека. При концентрации 1 часть на миллион он издаёт характерный запах тухлых яиц. В экспериментах использовалась концентрация 1 часть на миллиард или меньше для еженедельного полива семян гороха, бобов и пшеницы. Более редкая обработка снижала эффект, а более частый полив обычно убивал семена.

Результаты экспериментов:

  • Пшеница: все семена прорастали за 1–2 дня вместо обычных 4–5.
  • Горох и бобы: типичная всхожесть в 40% увеличилась до 60–70%.
  • Урожайность сельскохозяйственных культур почти удвоилась.

Учёные предполагают, что ускоренный рост может быть результатом генетической сигнализации, унаследованной растениями после массовых вымираний. При высоких концентрациях H2S легко убивал мелкие растения, в то время как более крупные имели больше шансов на выживание. Вероятно, у растений есть защитный механизм, стимулирующий рост при обнаружении сероводорода.

Перспективы применения:

  1. Биотопливо: Наиболее значительный краткосрочный потенциал — выращивание водорослей и другого сырья для биотоплива. Предварительные тесты показывают, что состав липидов в обработанных растениях такой же, как и в необработанных. Клетки обработанных растений становятся меньше, но их количество значительно увеличивается, что означает больше биомассы для производства топлива.
  2. Продовольственные культуры: Обработка сероводородом также была опробована на кукурузе, моркови и соевых бобах с результатами, похожими на ранние тесты. Однако потребуется время для тщательного тестирования, чтобы убедиться в отсутствии непредвиденных последствий.

Работа финансировалась Астробиологической программой Университета Вашингтона.