Токсичные металлы все активнее проникают в водные системы северных широт из-за изменений почвы и дренажных режимов, вызванных климатическими изменениями. В Финляндии исследователи, возможно, нашли неожиданного союзника в борьбе с этим процессом.
Обычный мох, поддерживаемый микроскопическими партнерами, живущими внутри его тканей, продемонстрировал редкую способность извлекать металлы из загрязненной воды без применения энергии или химической обработки. Ученые из Университета Оулу полагают, что эта система может стать устойчивой альтернативой для участков, где традиционные методы очистки неприменимы.
Холодный климат, удаленность территорий и заброшенная инфраструктура часто ограничивают использование обычных технологий очистки воды. При этом лесные дренажные канавы и старые рудники продолжают загрязнять ближайшие водотоки металлами. Исследовательская группа сосредоточилась на виде мха Warnstorfia fluitans, который был обнаружен процветающим в кислых, богатых металлами водах возле рудника Пюхясалми в Финляндии. Мало какие растения выживают в таких условиях, где высокая кислотность повышает растворимость и токсичность металлов.
Мох не просто выживал, а активно разрастался в воде с растворенными металлами. Это наблюдение привело к более глубокому изучению механизмов, позволяющих растению справляться с экстремальной химической средой. Исследование показало, что мох не удаляет металлы в одиночку. Этот процесс зависит от тесного сотрудничества растения и микробов-эндофитов, обитающих в его тканях. Эти микроскопические партнеры, такие как Phialocephala bamuru и Hyaloscypha hepaticola, были более многочисленны в мхах из загрязненных вод. Ученые предполагают, что микробы помогают мху, изменяя внутренние химические условия, что позволяет металлам осаждаться и становиться менее вредными.
«Мох действует как губка, которая связывает и преобразует металлы в более безопасную твердую форму, — поясняет постдокторант Кайса Лехосмаа. — Микробы меняют условия внутри тканей мха так, что вредные растворенные металлы могут превращаться в управляемые частицы. При этом всегда есть возможность удалить насыщенные металлом мхи».
В исследовании изучалось поглощение железа, кадмия, меди, цинка, никеля и мышьяка, представляющих долгосрочную угрозу для экосистем и качества воды. Проект включал международное сотрудничество и партнерство с горнодобывающей компанией Pyhäsalmi Mine и сталелитейным производителем Outokumpu. Ученые также собирали образцы мха на закрытых рудниках Сааттопора в Финляндии и Адакгруван в Швеции.
Ранее тесты показали, что мхи способны удалять питательные вещества из воды за три недели. Удаление металлов требует большего времени, и текущие исследования направлены на измерение эффективности в различных условиях. Следующим шагом станут полевые испытания системы очистки с помощью мха и микробов в богатых железом лесных дренажных канавах в районе Калименйоки на севере Финляндии. Как подчеркивает Лехосмаа, в управлении лесным дренажем мхи не должны рассматриваться как мусор, препятствующий течению воды.
Исследователи видят в них активных партнеров для очистки загрязненных северных вод. Исследование было опубликовано в журнале iMetaOmics.
Источник: New-Science.ru https://new-science.ru/uchenye-obnaruzhili-neobychnuju-sposobnost-mha-pogloshhat-toksichnye-metally-iz-vody-bez-zatrat-energii/