Finn kutatók baktériumokat azonosítottak, amelyek segíthetik az arany-nanorészecskék képződését lucfenyő tűleveleiben, ami új utat nyithat a környezetbarát aranykutatás és víztisztítás felé.

Aranyszemcsék a lucfenyők tűlevelein

Az észak-finnországi boreális erdők mélyén egy meglepő jelenségre bukkantak: norvég lucfenyők tűleveleiben apró aranyszemcséket azonosítottak – de még izgalmasabb a mögöttük álló ok: a fák belsejében élő baktériumok szerepe az aranyképződésben. 

A kutatók 138 tűmintát gyűjtöttek 23 fa különálló ágairól, amelyek egy ismert, műholdas térképeken feltérképezett aranylelőhely (Kittilä környéke) fölött nőttek. 

Elektronmikroszkóppal és röntgenspektroszkópiával nézték meg a tűk belsejét, és négy fában találtak arany-nanorészecskéket. Ami a legérdekesebb: ezeket a részecskéket baktériumfehérjék és biofilmek ölelték körbe. 

A mikrobák DNS-szekvenálása lehetővé tette néhány jelölt baktériumtípus azonosítását, amelyek gyakrabban fordultak elő az aranyszemcséket tartalmazó tűkben. Ilyenek: P3OB‑42, Cutibacterium és Corynebacterium. Ez arra utal, hogy ezek a mikrobák hozzájárulhatnak az oldott, ionos arany nanorészecskékké alakításához a tűk belsejében. 

fenyő

Négy fában találtak arany-nanorészecskéket – Fotó: Shutterstock

Hogy hogyan működhet mindez?

A talajban az arany vízzel oldott, ionos formában mozog. A tűkben kialakuló mikroklímák – főleg a biofilmek által – megváltoztatják a helyi kémiai viszonyokat, így az oldott arany kevésbé oldhatóvá válik, és apró részecskékké kezd kicsapódni.

A növények gyakran elkülönítik a fémeket, hogy a létfontosságú folyamataik zavartalanok maradjanak. A mikrobák pedig kihasználják a biofilmek által nyújtott védelmet, és közben nyomelemekhez is hozzájuthatnak.

„Tanulmányunk előzetes bizonyítékot nyújt arra, hogyan jut el az arany a növényi hajtásokba, és miként képződhetnek arany-nanorészecskék a tűk belsejében” – tette hozzá Lehosmaa. – „A talajban az arany oldott formában van jelen. A vízzel együtt bejut a lucfenyő tűleveleibe. Ott a növény mikrobái képesek ezt az oldott aranyat szilárd, nanoszkopikus részecskékké kicsapni.”

A kutatás rámutat arra is, hogy az arany jelenléte együtt járhat a baktériumdiverzitás csökkenésével – azok a tűk, ahol magasabb aranykoncentrációt találtak, kevesebb baktériumtípust hordoztak. 

 Azonban nem találtak radikális eltérést a baktériumközösségek összetételében azon fák között, amelyek tartalmaztak aranyat és amelyek nem – inkább specifikus “indikátor” baktériumokat lehet azonosítani. 

Ez a jelenség, amelyet a tanulmány “biomineralizációnak” nevez, új dimenziót nyithat az aranykutatásban: a levelek és tűk mikrobális összetétele szolgálhat finomabb jelzőként az alatta fekvő aranylelőhelyekről, csökkentve a vakfúrások és nagy környezeti beavatkozások szükségességét. 

Emellett a biológiai folyamathoz hasonló mechanizmust alkalmazhatnánk a bányászat környezetéből származó vizek nehézfém-tisztítására is – például mohákra vonatkozó vizsgálatok már folynak e téren. 

Persze a felfedezés nem ad még kész megoldást. A pontos kémiai és mikrobiológiai folyamatok – hogy melyik baktérium miként redukálja az oldott aranyat – csak célzott laboratóriumi és terepi kísérletekkel deríthetők ki. Nem minden fa mutatott aranyat, ami arra utal, hogy az összefüggés komplex, és valószínűleg sok tényező (talaj, vízáramlás, sejtkapacitás, mikrobiom) együtt játszik szerepet. 

Összegezve: ez az új felismerés nemcsak a tudományos szemléletet bővíti – azt is mutatja, hogy az élő rendszerek és mikrobák mennyi meglepetést tartogatnak –, hanem gyakorlati irányt is mutathat a fenntartható ásványkutatáshoz és a környezeti tisztítási technikákhoz.

Forrás: earth.com