Ця рослина вміє виробляти рідкісноземельні елементи прямо у своїх тканинах
- Вчені виявили, що папороть виду Blechnum orientale може накопичувати рідкісноземельні елементи, формуючи нанокристали мінералу монациту.
- Це відкриття відкриває можливості для "фітомайнінгу" – екологічно чистого видобутку корисних копалин за допомогою рослин.
Учені зробили дивовижне відкриття, яке може кардинально змінити підхід до видобутку найважливіших ресурсів сучасності. Йдеться про папороть, що має унікальну здатність накопичувати рідкісноземельні елементи, відкриваючи шлях до нової, екологічно чистої технології їхнього отримання.
Як рослина може стати живою фабрикою мінералів?
Рідкісноземельні елементи – це група з 17 металів, які є незамінними для виробництва високотехнологічної продукції, від смартфонів та медичних сканерів до вітрових турбін та акумуляторів для електромобілів. Попри свою назву, вони не стільки рідкісні, скільки розосереджені в земній корі, що робить їхній видобуток дуже дорогим і шкідливим для довкілля. Традиційні методи вимагають масштабних гірничодобувних робіт із застосуванням агресивних хімікатів, які завдають значної шкоди природі. Саме тому науковці шукають більш стійкі та "зелені" альтернативи, пише 24 Канал з посиланням на Phys.org.
Дивіться також Ученим вдалося пришвидшити фотосинтез: як це вплине на їжу та боротьбу зі змінами клімату
Нещодавно команда дослідників з Китаю звернула увагу на папороть виду Blechnum orientale, поширену в регіонах, багатих на рідкісноземельні елементи. Раніше вже було відомо, що ця рослина є "гіперакумулятором", тобто здатна поглинати й накопичувати метали з ґрунту й води у високих концентраціях. Але ніхто не знав, у якій хімічній формі ці елементи існують усередині папороті, а це ключова інформація для розробки ефективного процесу їхнього вилучення.
За допомогою сучасних технологій візуалізації та хімічного аналізу вчені виявили дещо безпрецедентне. Виявилося, що папороть самостійно формує у своїх тканинах нанорозмірні кристали мінералу монациту, який є одним із основних джерел рідкісноземельних елементів у геологічних рудах.
Ці кристали утворювалися переважно в клітинних стінках та міжклітинному просторі. Дослідники описали цей процес як створення мікроскопічного "хімічного саду" через складну самоорганізовану структуру кристалів, що нагадує гілочки. Це перший в історії випадок, коли вчені зафіксували, як жива рослина створює кристал рідкісноземельного елемента.
Ці зображення показують накопичення металів у тканинах папороті / Фото Люцін Хе
Що далі?
Хоча ми навряд чи почнемо "вирощувати" рідкісноземельні елементи на городах найближчим часом, це відкриття є вагомим доказом того, що так званий "фітомайнінг" – видобуток корисних копалин за допомогою рослин – є цілком реальним.
Автори дослідження, опублікованого в журналі Environmental Science & Technology, зазначили, що їхні результати розкривають раніше невідомий шлях формування мінералів за участю рослин. Ця знахідка не тільки проливає світло на процеси збагачення та накопичення рідкісноземельних елементів у природі, але й відкриває перспективи для прямого вилучення функціональних матеріалів з рослин, що може стати дешевшим і менш руйнівним методом видобутку.