Золотая жила в хвое: как бактерии помогают ёлкам накапливать драгоценный металл

Когда Бёрл Айвз пел в песне «Рудольф, красноносый олень» о «серебряных и золотых украшениях на каждой рождественской елке», он наверняка не знал, что в иголках этих самых ёлок и вправду есть золото — именно это и показало новое исследование.

Исследование, опубликованное 28 августа в журнале Environmental Microbiome, сообщает, что ели обыкновенные (Picea abies) концентрируют наночастицы золота с помощью живущих в них бактерий.

«Наши результаты позволяют предположить, что бактерии и другие микробы, обитающие внутри растений, могут влиять на накопление золота в деревьях», — заявила в своем заявлении ведущий автор исследования Кайса Лехосмаа, эколог из Университета Оулу в Финляндии.

Эти бактерии-резиденты известны как эндофиты — симбиотические микроорганизмы, которые способствуют выработке гормонов и поглощению питательных веществ, среди прочих функций. В елях эти бактерии отделяют растворимые частицы золота, которые деревья поглощают с водой через корни.

Этот процесс является формой биоминерализации, при которой живые существа контролируют формирование минералов в своих тканях с помощью самых разных процессов. В данном случае эндофиты, вероятно, концентрировали частицы, чтобы снизить их токсичность.

Находка вместо золотодобычи

Для исследования ученые изучали ели вблизи рудника Киттиля на севере Финляндии — крупнейшего производителя золота в Европе. Исследователи изучили 138 образцов хвои с 23 елей. В иголках четырех деревьев содержались наночастицы золота.

Частицы были окружены биопленками, созданными бактериями таких родов, как P3OB-42, Cutibacterium и Corynebacterium. Эти пленки представляют собой полисахаридные (сложные сахара) и белковые соединения, выделяемые бактериями, которые позволяют им сохраняться в тканях растений.

Тесная связь между наночастицами и бактериальными биопленками указывала на то, что бактерии, вероятно, были ответственны за изоляцию минерала. Разнообразие видов бактерий было ниже в хвое, содержащей золото; другие исследования растений с высокими концентрациями металлов в тканях также выявляли снижение микробного биоразнообразия.

Вряд ли кто-то разбогатеет, вырубая ели, чтобы извлечь из их хвои мизерное количество золота — размер частиц составляет всего одну миллионную миллиметра. Однако способность деревьев поглощать ценный минерал может служить полезным индикатором золотых залежей под землей.

«Скрининг таких бактерий в листьях растений может облегчить поиск месторождений золота», — отмечает Лехосмаа.

Это открытие прокладывает путь для развития «ботанической разведки» — экологически чистого и эффективного метода поиска полезных ископаемых. Вместо того чтобы бурить многочисленные шурфы, геологи будущего, возможно, будут просто анализировать химический состав хвои местных деревьев, чтобы с высокой точностью определить места для закладки разведочных скважин. Таким образом, скромная рождественская ель, украшенная мишурой, может стать ключом не только к праздничному настроению, но и к настоящим подземным сокровищам.