Текст уведомления здесь

Российские биологи объяснили, как свинец снижает урожайность

Попадание свинца из почвы в клетки пшеницы ведет к нарушению работы хлоропластов, замедляя рост и снижая урожайность культур. Механизм «свинцового» отравления исследовали российские ученые.
Добавить в закладки
Комментарии

Свинец и другие тяжелые металлы используются во многих современных технологиях, особенно большие их количества выделяются с выхлопными газами автомобилей. Накопление тяжелых металлов в окружающей среде ведет к ряду негативных последствий для здоровья людей и состояния живых организмов. Не так давно в полевых наблюдениях и лабораторных экспериментах было показано, что тяжелые металлы отрицательно сказываются на продуктивности сельскохозяйственных культур. Если в почву просачиваются заметные количества свинца, кадмия или других материалов, рост пшеницы замедляется.

Ирина Фомина и ее коллеги из Института фундаментальных проблем биологии РАН выяснили, отчего именно происходит это замедление. Ученые исследовали рост злаков на почве, содержащей повышенные количества свинца и селена, заметив, что свинец заставляет растения терять зеленую окраску, сохраняя ее лишь на кончиках листьев, тогда как селен, наоборот, стимулирует их рост.

Потеря пигментации на свинцовой почве указала на нарушение процесса развития фотосинтезирующих хлоропластов, несущих зеленый хлорофилл. В результате размеры саженцев оказывались в два-три раза меньше, чем у контрольных растений. Исследовав пораженные клетки, биологи обнаружили, что нарушенное развитие хлоропластов ведет к накоплению в клетках «незрелых» органелл — этиопластов, которые обычно служат индикатором роста растения в темноте. В результате растение почти не фотосинтезирует, зато накапливает перекись водорода, что ведет к развитию окислительного стресса.

При этом обнаружилось, что селен оказывает противоположное действие. Пока концентрация свинца в почве не слишком велика (до 50 мкг/кг), его воздействие на хлоропласты можно в определенной степени нейтрализовать, добавив в нее немного селена: развитие фотосинтетической машинерии при этом восстанавливается. Однако если свинца слишком много, он начинает поражать и другие внутриклеточные элементы и развитие растения останавливается полностью и бесповоротно.

Исследование опубликовано в журнале Journal of Plant Physiology.

Ранее группа ученых выяснила, что люди загрязняли атмосферу свинцом почти всю свою историю и уровень этого вредного элемента снизился до нормального лишь однажды — во время эпидемии чумы.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы