В СПбГУ выяснили, что пшеница и пырей могут очистить почву от токсичных металлов
Научный сотрудник кафедры почвоведения и экологии почв СПбГУ Ирина Штангеева изучала способность пшеницы, а также пырея накапливать токсичные вещества. Оказалось, что оба растения способны поглощать из зараженной почвы различные химические элементы. Что интересно, растения при этом не гибнут, но накапливают токсиканты именно в побегах. Такие свойства делают пырей и пшеницу особенно эффективными для очищения почвы от металлов методом фитоэкстракции.
Результаты исследования опубликованы в журнале Environmental Geochemistry and Health. Сегодня для очистки загрязненных почв и сточных вод экологи нередко используют методы фиторемедиации — так называется комплекс восстановительных мер, в которых главную роль играют зеленые растения.
Фитоэкстракция — одно из направлений данного метода, который позволяет с помощью растений-гипераккумуляторов практически полностью удалять из загрязненной почвы отдельные токсичные микроэлементы. Метод этот достаточно недорогой, а также не разрушает почву, однако чаще всего одно растение-гипераккумулятор способно эффективно накапливать в побегах только один какой-то элемент.
«На мой взгляд, поиск новых растений-гипераккумуляторов одного металла — это тупиковый путь, — считает научный сотрудник кафедры почвоведения и экологии почв СПбГУ Ирина Штангеева. — Дело в том, что обычно почва загрязнена не каким-то одним токсичным микроэлементом, а сразу группой металлов, металлоидов и органических загрязнителей. Поэтому для успешного использования метода фиторемедиации очень важно найти такие растения, которые будут легко накапливать в листьях и побегах большое количество разных токсичных элементов без значительного ущерба для развития растения».
Эксперименты ученого показали: перспективными кандидатами на роль таких растений могут стать пшеница и пырей. Первая представительница флоры, как отмечает Ирина Штангеева, способна выживать в самых неблагоприятных условиях, также она эффективно накапливает различные вещества из почвы. Пырей — это один самых распространенных сорняков на огородах, он также прекрасно растет в непосредственной близости от дорог с интенсивным трафиком, отличается живучестью и способностью накапливать большое количество различных микроэлементов.
«Сегодня можно встретить множество исследований о том, как растения накапливают кадмий, никель, селен и ряд других микроэлементов, так называемых тяжелых металлов. Однако почти никто не исследует многие другие потенциально токсичные металлы, — рассказала исследователь. — Поэтому я выбрала для своей работы «непопулярные» микроэлементы, о которых пока мало известно в контексте фиторемедиации: бром, европий, скандий, торий и уран. Оказалось, что пшеница и пырей способны достаточно эффективно поглощать одновременно все эти микроэлементы. При этом их содержание в почве снижается».
Что же происходит с растениями после того, как они вобрали в себя металлы из почвы? Как объясняет Ирина Штангеева, их можно использовать в дальнейшем. В Германии, Швейцарии, США и некоторых других странах существуют коммерческие компании, которые принимают такие растения на переработку и выделяют из них токсичные микроэлементы, чтобы использовать их в промышленности.
Кроме того, подчеркивает ученый, важно учитывать конкретное время срезания растений. Как показывают другие ее исследования, представители флоры подвержены влиянию циркадного ритма — концентрация металлов в растениях может меняться в зависимости от времени суток, поэтому, например, в растениях, собранных в полдень, может оказаться больше вредных веществ, чем в растениях, собранных утром или вечером.
Другой важный фактор, который помогает сделать процесс фитоэкстракции более эффективным, — это использование бактерий. Эксперименты Ирины Штангеевой демонстрируют, что семена пшеницы и пырея, обработанные бактериями Cellulomonas, позволяют растениям накапливать больше металлов из загрязненной почвы. По всей видимости, они способны «превращать» металлы в более «удобоваримую» для растений форму. Исследование поддержано грантом Российского фонда фундаментальных исследований № 18-53-80010.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Британские палеонтологи установили, что самый первый окаменелый фрагмент динозавра, когда-либо найденный в Антарктиде, принадлежал титанозавру. Эта группа длинношеих ящеров-завроподов включает в себя самых огромных сухопутных существ, когда-либо ходивших по земле.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно