Мобилизовать биотехнологии на борьбу с загрязнением окружающей среды: вот задача ведущегося сейчас в ЕС научного проекта. Под микроскопом ученых – особый род мха.
По словам Эвы Декер с биологического факультета Университета Фрайбурга, “мох идеально подходит нам, поскольку в природе он покрывает значительные площади. Смотрите, даже внешне его структура напоминает фильтр. Мы пришли к выводу, что мох можно использовать для очистки воздуха от загрязняющих частиц. Спорофит мха содержит, в частности, коробочку со спорами, при помощи которых мхи и размножаются, эти споры мы используем и в лаборатории для культивирования новых растений”.
Вести мониторинг оксидов азота или серы, но также рассеянных в воздухе тяжелых металлов – кадмия, свинца и никеля, – при помощи существующих технологий довольно сложно, поскольку они либо недостаточно точны, либо чересчур дороги.
Как надеются ученые Фрайбургского университета, выращенный в контролируемой среде мох может помочь.
“Мы уже на той стадии, когда мох надо разводить в куда больших масштабах, – говорит Эва, – и для этого мы пользуемся биореактором объёмом на 5 литров, тогда как прежний был лишь на 250 кубиков. Понятно, что выход будет куда больше”.
Благодаря своей способности впитывать и накапливать загрязняющие вещества живые растения уже используются в качестве биологических индикаторов.
Мхи подходят для этой роли особенно хорошо, поскольку они лишены корней и обладают высоким соотношением поверхности к массе.
Новаторская идея заключается в культивировании больших объемов торфяного мха в контролируемых лабораторных условиях.
Как утверждает коллега Эвы биолог Ральф Рески, “тем самым мы не только снижаем биологическую изменчивость до минимально возможного предела – а именно, единственного генетического клона, – но также, контролируя процесс разведения мха в биореакторе, мы можем гарантировать стабильные условия загрязнения мха и его роста. Получить что-то подобное в материале, собранном на природе, просто нереально”
Затем мох в воздухопроницаемых мешках размещается на станциях мониторинга по всей Европе. Здесь ему предстоит накапливать загрязнители из воздуха.
В данный момент этот процесс проходит тестирование в Испании, в городе Сантьяго-де-Компостела.
“Образцы, размещенные здесь в трех экземплярах на протяжении трех недель, впитывают все загрязнители на местности – дым из труб, выхлопы проезжающих машин, смог как таковой, – поясняет Карлос Бранья из университета Сантьяго-де-Компостелы.
После этого мох высушивается и измельчается, ученые анализируют уровень накопленных в нем загрязнителей.
В целях защиты окружающей среды применение такого подхода, сочетающего методы молекулярной биологии, материаловедения, экологии и бионики, может впоследствии быть распространено.
Как говорит Хосе Анхель Эскрибано с биофака Сантьягского университета, “мы планируем перенести эту идею, эту философию, если хотите, в другие области – реки, поля, промышленные комплексы… Ведь загрязнители поражают и моря, и могут даже отравлять морскую среду. На основе этого подхода мы сможем разрабатывать самые разные инструменты для контроля загрязнения во всей экосистеме”.