Występujący powszechnie grzyb o nazwie Metarhizium robertsii usuwa rtęć z gleby oraz wody - słonej i słodkiej, a także chroni rośliny przed wchłanianiem tej toksyny. Naukowcy dodatkowo zmodyfikowali go genetycznie, by jeszcze działał skuteczniej.
Zanieczyszczenie wód i gleby rtęcią stwarza zagrożenie dla zdrowia ludzi na skalę globalną. Naukowcy z University of Maryland i Zhejiang University odkryli, że w poradzeniu sobie z tym niebezpieczeństwem pomóc może prosty organizm - grzyb Metarhizium robertsii.
"W projekcie kierowanym przez dr Fanga odkryliśmy, że Metarhizium powstrzymuje rośliny przed wchłanianiem rtęci. Nawet jeśli zostały zasadzone w zanieczyszczonej glebie, rośliny rosły normalnie i nadawały się do jedzenia. Co więcej, grzyb samodzielnie potrafi szybko unieszkodliwiać rtęć zarówno ze słodkiej, jak i ze słonej wody" - mówi prof. Raymond St. Leger z z University of Maryland.
Grzyb znany już był już z tego, że jako jeden z niewielu organizmów był znajdowany w toksycznej glebie, np. w kopalniach rtęci. Często też żyje na korzeniach roślin i może chronić je przed szkodnikami. Do tej pory jednak nikt nie sprawdził, w jaki sposób organizm radzi sobie z rtęcią, ani, czy ta jego zdolność ma znaczenie dla roślin, na których żyje. Teraz badacze znaleźli w mikroorganiźmie dwa geny podobne do tych, które pewnym bakteriom pozwalają radzić sobie z rtęcią. Odkryli też np., że pokryta grzybem kukurydza równie dobrze rosła w czystej glebie, jak i zanieczyszczonej metalem ciężkim. Organizm działał tak skutecznie, że w samej roślinie nie było rtęci. Kiedy natomiast naukowcy usunęli z grzyba dwa wspomniane geny, pokryta nim kukurydza uprawiana w glebie z rtęcią ginęła.
W dalszych eksperymentach wszczepili te geny innemu grzybowi, który wcześniej nie był odporny na rtęć. Po takiej modyfikacji organizm zachowywał się podobnie, jak Metarhizium. Geny te - jak zauważyli później badacze - kodują enzymy rozkładające silnie toksyczne, organiczne formy rtęci i zamieniające je w mniej trujące związki nieorganiczne. Na koniec badacze zmienili grzyba tak, aby geny te stały się jeszcze aktywniejsze i umieszczony w słodkiej oraz w słonej wodzie grzyb oczyszczał ją w ciągu 48 godzin. W dalszych badaniach chcą przetestować grzyba na chińskich polach z kukurydzą i innymi roślinami uprawnymi.
Obecne metody usuwania rtęci z takich obszarów wymagają użycia również toksycznych substancji, które następnie trzeba usuwać przed rozpoczęciem jakichkolwiek upraw. To kosztowna i czasochłonna metoda.
"Grzyb chroni rośliny w taki sposób, że pozwala im rosnąć w zanieczyszczonym rtęcią środowisku. To jedyny znany mikroorganizm, który można w ten sposób wykorzystać. Bakterie, które rozkładają związki rtęci, nie rosną bowiem na roślinach. Można sobie wyobrazić zwykłe zanurzanie nasion roślin w Metarhizium i uprawę roślin chronionych przed rtęcią w glebie" - wyjaśnia prof. Leger.
Grzyb może mieć jednak szersze zastosowania - może pomóc w oczyszczaniu z rtęci mokradeł czy zbiorników i cieków wodnych.
Jak podkreślają naukowcy, ma to szczególne znaczenie w obliczu zmian klimatu, kiedy to roztapiająca się wieczna zmarzlina uwalnia do wody i gleby toksyczne substancje, w tym związki rtęci.
Więcej informacji na stronie publikacji źródłowej (https://dx.doi.org/10.1073/pnas.2214513119).
Marek Matacz
Badania puszkowanych łososi pomogły ocenić zmiany stanu mórz w ciągu 40 lat
A potem zdziwienie że coraz częściej pojawiają się zdrowotne problemy.
Splątane znaczy jakoś połączone niezależnie od dzielącej je odległości.
Badacze kolejny raz obalili wyniki uzyskane pod koniec lat 80. metodą radiowęglową.
Plamy krwi na Całunie zachowują czerwoną barwę. Naukowcy podjęli próbę wyjaśnienia tego fenomenu.