- Lappland-Fichten enthalten Goldnanopartikel in ihren Nadeln, die bei 4 von 23 untersuchten Bäumen nachgewiesen wurden.
- Durch endophytische Bakterien (Cutibacterium, Corynebacterium, P3OB-42) vermittelte Biomineralisierung scheidet gelöstes Gold aus.
- Die Mengen sind winzig und unbrauchbar, dienen jedoch als biologischer Fußabdruck unterirdischer Lagerstätten.
- Die Technik fördert eine nachhaltigere Prospektion und schlägt Anwendungen bei der Phytosanierung von metallhaltigem Wasser vor.
In den Wäldern Lapplands (Finnland) Ein Team der Universität Oulu und des Geologischen Dienstes von Finnland hat herausgefunden Goldnanopartikel in den Nadeln der Rotfichte (Picea abies). Die in Environmental Microbiome veröffentlichte Forschungsarbeit dokumentiert erstmals detailliert das Vorkommen des Metalls in Pflanzengewebe neben endophytischen mikrobiellen Gemeinschaften.
El Das Interesse dieser Arbeit liegt nicht in der Gewinnung von Metall aus Bäumen, sondern vielmehr im Verständnis eines weniger sichtbaren biogeochemischen Prozesses, der eine weniger belastende Erkundung des Untergrunds ermöglichen könnte. Der Studie zufolge In den Pflanzen lebende Mikroben fällen das gelöste Gold aus und wandeln es in feste Partikel im Nanometerbereich um..
Vom Untergrund in die Nadeln: So gelangt Metall
Unterirdisch vorhandenes Gold kann in ionischer Form im Wasser gefunden werden, das den Boden befeuchtet; diese Lösungen erreichen die Wurzeln und werden passiv in den Saftfluss eingearbeitet. Von dort aus Metallionen steigen durch das Gefäßsystem bis zu den oberirdischen Teilen, einschließlich der Nadeln.
In der Nähe der Kittilä-Mine, der größten Goldlagerstätte Europasanalysierten Wissenschaftler 138 Nadelproben von 23 Picea abies-Exemplaren. In vier Bäume wurden erkannt eingebettete Goldpartikel im Gewebe, immer in Bereichen, die von bakteriellen Biofilmen besiedelt sind.
La Der Nachweis erfolgte mittels hochauflösender Mikroskopie und genetischer AnalyseDie Partikel sind so klein, dass sind mit bloßem Auge nicht sichtbar und seine Identifizierung erfordert spezielle Instrumente; Seine Größe reicht von einem Millionstel Millimeter.
Der Die in trockenen Blättern gemessenen Konzentrationen liegen zwischen 0,2 und 2,8 Mikrogramm pro Kilogramm, also wirtschaftlich unbedeutende Beträge. Die Wert des Fundes es, daher, indikativ und wissenschaftlich: ermöglicht das Lesen unterirdischer Signale ohne Grabenarbeiten oder Bohren.
Diese Reise des Metalls ist nicht ohne Risiken für das Werk, denn Gold kann unter bestimmten Bedingungen giftig seinHier kommen endophytische Mikroorganismen ins Spiel: Durch die Veränderung der lokalen Chemie in Biofilmen fördern sie die Ausfällung von gelöstem Gold und immobilisieren es als Nanopartikel., wodurch sein schädliches Potenzial verringert wird.
Schlüsselmikroben und wofür diese Entdeckung ist
DNA-Analysen der vergoldeten Nadeln zeigten, dass bestimmte Bakteriengruppen in diesen Proben deutlich häufiger vorkamen. Cutibacterium, Corynebacterium und die P3OB-42-Klade, dessen Vorhandensein mit der Bildung und Stabilisierung von Nanopartikeln im Pflanzengewebe verbunden ist.
Dieses Verhalten passt zum Konzept der Biomineralisierung: Biologische Prozesse, die anorganische Substanzen in lebenden Organismen in feste Formen umwandeln. In den untersuchten Tannen fungieren Biofilme als Mikroreaktoren, in denen Gold aus der Lösung in einen elementaren Zustand übergeht.
Die wichtigste praktische Auswirkung ist die Möglichkeit, Bäume als Ablagerungs-Bioindikatoren Vergraben. Anstatt sich auf invasive Untersuchungen zu verlassen, können Blatt- oder Nadelproben Hinweise auf die Zusammensetzung des Untergrunds liefern und so nachfolgende Erkundungen mit geophysikalischen oder geochemischen Methoden optimieren.
Die Idee ist nicht neu: in Australien Spuren von Gold wurden in Eukalyptusblättern beobachtet, ein Präzedenzfall, der bereits auf die Nützlichkeit der Vegetation bei der Prospektion hinwies. Diese tiefen Wurzeln, die große Grundwasservorkommen erreichen können, Sie transportierten auch Metalle in minimalen Mengen nach oben, wo sie als chemische Signale verblieben.
Es sollte jedoch betont werden, dass Nicht alle Bäume sammeln Gold an und auch nicht auf die gleiche Weise.Faktoren wie Bodenart, Säuregehalt, Mikrobiota und saisonale Bedingungen beeinflussen das Vorkommen und die Verteilung des Metalls. Daher erhöht die Kombination biologischer Daten mit Kartierung und Geophysik die Zuverlässigkeit der Methode.
Über die Mineraliensuche hinaus eröffnet dieses Wissen auch die Möglichkeit zur Phytoremediation. Wenn Mikroorganismen, die mit Pflanzen und Moosen assoziiert sind, Metalle in ihren Geweben ausfällen können, Sie könnten verwendet werden, um Verunreinigungen aus Wasser zu entfernen, das durch Grubenentwässerung oder andere Verschmutzungsquellen beeinträchtigt wird., mit kostengünstige Lösungen mit geringerem ökologischen Fußabdruck.
El von der Universität Oulu und der GTK unterzeichnete Arbeit definiert die Rolle der Vegetation neu: Von bloßen passiven Empfängern zu Wächtern des Untergrunds und Verbündeten bei der Überwachung von Ressourcen und RisikenDie Karte der nützlichsten Arten, der effektivsten Bakteriengemeinschaften und der besten Probenahmemaßstäbe muss noch verfeinert werden.
Anhand der Fichten Lapplands als Fallstudie Die Wissenschaft zeigt, dass Gold nicht auf Bäumen „wächst“, aber es hinterlässt winzige Spuren im Inneren, die verraten, was unter unseren Füßen passiert., und bietet eine sauberere Alternative zur Erkundung und, falls erforderlich, zur Wiederherstellung von durch Metalle beeinträchtigten Umgebungen.
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