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 Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Считается, что современная музыка стала простой и даже примитивной. Ученые из Италии математически проверили эту гипотезу и подтвердили, что даже самые сложные жанры со временем стали дрейфовать к простоте и повторам одних и тех же составляющих.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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