Результаты этого исследования могут способствовать разработке более экологичного способа добычи минеральных ресурсов, от которых человечество зависит все больше.
В чем заключается это удивительное открытие
Исследователи Китайской академии наук недавно обнаружили невероятную суперспособность, скрытую в тканях папоротника Blechnum orientale. Это растение способно накапливать в своих тканях редкоземельные элементы (РЗЭ).
Всего существует 17 редкоземельных элементов. Эти металлические материалы широко используются во всех видах техники – от ветряных турбин и компьютеров до широкополосных кабелей и медицинских приборов. На самом деле они не так уж и редки, но извлекать их из земной коры в пригодном для использования виде – сложная и дорогая задача.
Вот здесь на помощь может прийти идея фитодобычи – использование растений, известных как гиперакумуляторы, для извлечения минеральных ресурсов из почвы. Эти растения способны расти на почвах, богатых металлами, и связываться с ними, рассказало издание Science Alert.
«РЗЭ являются важнейшими металлами для чистой энергетики и высоких технологий, однако их поставки сталкиваются с экологическими и геополитическими проблемами», – написала команда исследователей под руководством геолога Люцина Хе в отчетной статье.
«Фитомайнинг – это зеленая стратегия, которая использует растения-гиперакумуляторы для извлечения металлов из почвы, – открывает возможности для устойчивого снабжения редкоземельными элементами, но пока что остается недостаточно изученной», – объяснили ученые.
Папоротник B. orientale уже был известным гиперакумулятором, но ученые обнаружили нечто необычное. Растение фактически выращивает кристаллы РЗЭ в своих тканях.
Исследователи обнаружили, что в папоротнике образуются кристаллы монацита
С помощью мощной микроскопической визуализации и химического анализа исследователи выяснили, что богатое редкоземельными элементами соединение монацит накапливается в тканях растений, образуя своего рода «химический сад», самоорганизуясь из таких элементов, как неодим, лантан и церий.
Ученые впервые наблюдали нечто подобное у растений. В настоящее время по крайней мере одно растение образует минералы редкоземельных металлов в обычных условиях, без высоких температур и давления, которые необходимы для добычи под землей.
Команда активно изучает потенциал фитодобычи. По мнению ученых, она может быть даже более перспективной, чем предполагалось ранее.
Дальнейшие исследования помогут установить, является ли это уникальным свойством B. orientale, или же можно ожидать такой суперспособности от других растений. Кстати, некоторые проявления этой особенности наблюдаются и у другого папоротника – Dicranopteris linearis, но прямых доказательств его суперспособностей пока нет.
Ученые надеются разработать способ получения монацита и его разложения на составляющие РЗЭ без значительных потерь ресурсов. «Это открытие не только проливает свет на обогащение и секвестрацию РЗЭ в процессе химического и биологического выветривания, но и открывает новые возможности для прямого извлечения функциональных материалов РЗЭ», – считают исследователи. Результаты исследования опубликовал журнал Environmental Science & Technology.
Фото: Unsplash
