A região polonesa de Olkusz, que abriga um dos maiores depósitos de minério de chumbo-zinco do mundo e um número correspondentemente grande de minas, detém um triste recorde:é o lar de alguns dos solos mais contaminados da Europa. As concentrações médias de cádmio, o zinco e o chumbo podem ser cinco a dez vezes maiores do que o valor máximo permitido na Suíça. As plantas crescem mal aqui porque as toxinas diminuem a atividade biológica no solo e impedem processos importantes nas células vegetais.

Thale agrião (Arabidopsis halleri), Contudo, prospera esplendidamente nesta região. No curso da evolução, adquiriu um tratamento particularmente eficaz de toxinas ambientais. Isso foi demonstrado em um estudo genético realizado por pesquisadores do Instituto Federal Suíço para Florestas, Snow and Landscape Research WSL junto com colegas da Academia Polonesa de Ciências (PAN) em Cracóvia. Eles contam com um experimento de campo polonês no qual plantas de agrião de quatro locais - duas contaminadas e duas não poluídas - foram examinadas.

Reação ao estresse ambiental

Os pesquisadores da WSL, Christian Sailer e Christian Rellstab, investigaram todos os genomas das plantas em locais contrastantes. "Encontramos diferenças marcantes em locais específicos do genoma entre plantas de locais com e sem metais pesados, "disse Rellstab." Isso provavelmente se deve ao fato de que essa espécie de agrião se adaptou aos metais pesados ​​do solo por meio de modificações genéticas precisamente nesses locais. "Os genes identificados controlam as reações das plantas a condições ambientais adversas. Uma reação é a transporte de metais em seções de células específicas, os vacúolos, em que metais pesados ​​e outras toxinas são armazenados e, portanto, tornam-se inofensivos. Outras reações fazem parte do sistema de reparo que corrige danos a componentes celulares ou DNA causados ​​por metais pesados.

Limpeza de solos com plantas

Esses resultados, que foram publicados no jornal Relatórios Científicos , são importantes para a remediação de locais contaminados - possivelmente também na Suíça. De acordo com o cadastro de sites contaminados, mais de 30, 000 locais que cobrem uma área total de 220 quilômetros quadrados estão contaminados com produtos químicos e metais pesados, que corresponde ao tamanho do Cantão de Zug. Cerca de 4.000 sites estão sendo remediados. A cobertura vegetal é uma maneira possível de fazer isso, seja permitindo que a vegetação absorva e retenha os metais pesados, ou removendo os poluentes por meio de roçada. Embora o agrião seja muito pequeno para isso, é um objeto de pesquisa ideal. Não só pode suportar concentrações extremamente altas de metais pesados, mas também absorvem grandes quantidades deles do solo e os armazenam inofensivamente em suas células vegetais. O estudo atual mostra que os genes de transporte desempenham um papel particularmente importante neste processo. Uma melhor compreensão desses mecanismos pode ajudar a criar plantas particularmente resistentes para a remediação do solo.

“Para poder usar plantas adaptadas para remediação, precisamos saber os mecanismos exatos de adaptação do metal pesado, "diz o fisiologista de plantas Pierre Vollenweider da WSL. O estudo se baseia na experiência dos pesquisadores da WSL com o genoma de A. halleri e em projetos de pesquisa anteriores sobre a adaptação de plantas a metais pesados ​​e outros poluentes ambientais.