Китайские учёные впервые зафиксировали, как папоротник «выращивает» кристаллы редкоземельных элементов

Исследователи из Китая обнаружили, что папоротник Blechnum orientale, произрастающий в южных регионах страны, способен не просто накапливать редкоземельные элементы (РЗЭ), но синтезировать внутри своих тканей наноразмерные кристаллы монацита — одного из ключевых природных минералов, используемых в промышленной добыче РЗЭ. Результаты работы опубликованы в журнале Environmental Science & Technology.

Это первый в мире случай, когда живое растение зафиксировано как активный агент формирования кристаллической структуры, содержащей РЗЭ. С помощью передовых методов микроскопии и спектроскопии учёные выявили уникальные микроскопические «химические сады»: разветвлённые, самоорганизующиеся кристаллические образования, локализованные в клеточных стенках и межклеточном пространстве.

Редкоземельные элементы — неотъемлемая часть современных технологий: от магнитов в ветрогенераторах и электромобилях до компонентов смартфонов и МРТ-сканеров. Традиционная добыча РЗЭ энергоёмка, химически агрессивна и сопровождается серьёзным экологическим ущербом. Фитодобыча — использование растений для извлечения металлов из почвы — рассматривается как перспективная альтернатива.

Blechnum orientale уже был известен как гипераккумулятор, но механизм «хранения» РЗЭ внутри растения оставался загадкой. Теперь же выяснилось: растение не просто концентрирует металлы — оно преобразует их в стабильные, легко извлекаемые минеральные формы.

«Это открытие выходит за рамки фитоочистки, — отмечают авторы. — Мы впервые видим, как биологическая система самостоятельно создаёт функциональные РЗЭ-содержащие материалы в условиях поверхностных (супергенных) процессов. Это открывает путь к прямому биотехнологическому получению чистых, готовых к использованию соединений».

Хотя промышленное применение пока требует масштабирования и оптимизации, исследование знаменует переход от пассивного накопления к активному биосинтезу стратегически важных ресурсов — шаг к устойчивой и низкоуглеродной «добыче будущего».

Источник: ecosphere.press

Комментарии: