Первое южноамериканское растение для очистки почв от цинка и кадмия
Ученые из Вагенингена (Нидерланды) и Лавраса (Бразилия) обнаружили первое южноамериканское растение, пригодное для очистки местных почв, загрязненных тяжелыми металлами — цинком и кадмием. Для этой цели местные растения предпочтительнее экзотических, так как они снижают риск интродукции инвазивного вида, который может стать вредителем. Растение Gomphrena claussenii легко растет на загрязненной почве вблизи цинковых рудников и накапливает большие количества тяжелых металлов в листьях и стеблях.
Почему это важно?
Почвы по всему миру загрязнены тяжелыми металлами, часто из-за деятельности человека. Кадмий особенно вреден для людей и животных и в высоких концентрациях может вызывать рак. Очистка почвы с помощью растений, поглощающих тяжелые металлы, называется фиторемедиацией. Ключевое условие — растения должны хорошо расти на конкретной почве и не отравляться металлами.
Как нашли растение?
Ученые под руководством Мины Т. Виллафорт Карвалью из Вагенингенского университета обнаружили множество растений Gomphrena claussenii возле цинкового рудника в штате Минас-Жерайс (Бразилия). В лаборатории их сравнили с близкородственным видом Gomphrena elegans.
Результаты исследования:
- Устойчивость: G. claussenii хорошо рос при высоких концентрациях цинка и кадмия, в то время как G. elegans полностью погибал.
- Поглощение металлов: G. claussenii поглощал тяжелые металлы до 30 раз лучше (цинк) и 20 раз лучше (кадмий), чем G. elegans.
- Накопление: Листья G. claussenii содержали почти 1% цинка и более 0.1% кадмия. Критически важно, что металлы накапливались преимущественно в листьях и стеблях, а не в корнях, что позволяет эффективно удалять их при сборе урожая.
Потенциал для очистки:
По сравнению с другими растениями-фиторемедиантами (например, в Европе) Gomphrena claussenii не обязательно лучший по концентрации металлов в тканях. Однако он быстро растет и производит гораздо больше биомассы, что в итоге приводит к максимальному удалению металла с единицы площади.
Ученые оценивают, что удаление около 5–15 кг кадмия с гектара в год вполне реалистично. Это может снизить уровень загрязнения ниже безопасного порога в течение пяти лет. Исследователи считают перспективным проведение практических испытаний по очистке почв Южной Америки с помощью Gomphrena claussenii. Дополнительные исследования могут раскрыть механизм, позволяющий растению поглощать тяжелые металлы, не отравляясь.