В южных регионах Китая растет папоротник Blechnum orientale. Ранее уже было известно, что это растение — гипераккумулятор, то есть оно способно поглощать из почвы различные металлы в огромных количествах. Но ученые из Института геохимии Гуанчжоу вместе с коллегами из США задались вопросом: а что именно делает папоротник с поглощенными металлами. Исследование было опубликовано в журнале Bioremediation and Biotechnology.
Ученые обнаружили папоротник, который выращивает редкоземельные металлы прямо в своих листьях
Внутри каждого телефона есть редкоземельные металлы. Это такая особая группа химических элементов, которые делают гаджеты умными, а зеленую энергетику — возможной. Чтобы добыть несколько килограммов нужных металлов, компании перерабатывают тонны породы. Ученые нашли альтернативу — обычный с виду папоротник.
Bioremediation and Biotechnology
Как растение выращивает редкоземельные металлы в листьях
Используя сверхмощные микроскопы, специалисты выяснили, что папоротник не просто копит в себе атомы металла, а преобразует их в упорядоченные структуры. Внутри растения ученые смогли обнаружить крошечные кристаллы минерала монацита — один из главных источников редкоземельных элементов в промышленности. Именно его ищут и добывают геологи.
В природе монацит образуется глубоко под землей, при огромных температурах и давлении. Папоротник же умудряется создавать тот же самый металл у себя в листьях.
Кристалл монацита (не из растения)
Редкоземельные металлы в больших количествах токсичны для всех живых клеток. Чтобы обезвредить их, папоротник запирает опасные атомы в межклеточном пространстве. И затем он превращает их в стабильные кристаллы монацита. В такой форме металлы уже не могут навредить растению.
Как бы человек мог это использовать
Пока это открытие — лишь доказательство того, что подобное в принципе возможно. Однако ученые уже отмечают, что в будущем можно будет использовать папоротник для своих целей.
Во-первых, для восстановления загрязненных земель. Можно было бы выращивать этот папоротник на территориях старых рудников — местах, где почва отравлена тяжелыми металлами. Растения будут постепенно очищать землю, вытягивая из нее ядовитые вещества.
Во-вторых, вместо того чтобы копать шахты, человек мог бы просто скашивать папоротник и извлекать из листьев редкоземельные металлы.